工業(yè)上以NH3為原料經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到HNO3。
(1)工業(yè)上NH3的催化氧化反應(yīng)方程式為       ;為了盡可能多地實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化,請你提出一條可行性建議      。
(2)將工業(yè)廢氣NO與CO混合,經(jīng)三元催化劑轉(zhuǎn)化器處理如下:2CO+2NO2CO2+N2。
已知:
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=+180.0kJ·mol-1
三元催化劑轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為         ;
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄如下:
時間/s
0
2
3
4
c(NO)/mol·L-1
1.00×10-3
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
C(CO)/mol·L-1
 

2.70×10-3
 
   
①前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=     ;
②在該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=       ;
③假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時下列措施能提高CO轉(zhuǎn)化率的是    
A.選用更有效的催化劑   B.恒容下充入Ar
C.適當(dāng)降低反應(yīng)體系的溫度   D.縮小容器的體積

(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2分)    在NO2中通入過量的空氣,然后用水吸收生成硝酸(或其他合理答案)(1分)
(2)2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H=-746.0kJ·mol-1(2分)
①4.25×10-4mol/(L·s) (2分)      ②5000(2分)     ③CD(2分,各1分)

試題分析:
本題是利用NH3制備HNO3一個工業(yè)上的應(yīng)用。
(1)NH3的催化氧化反應(yīng)方程式4NH3+5O24NO+6H2O,,工業(yè)上是將NO2、過量O2通入H2O中,使得全被氧化又同時不產(chǎn)生污染性氣體。
(2)根據(jù)蓋斯定律將上式×2—下式即可得到2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H=-746.0kJ·mol-1
注意熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)范
v(CO)= =4.25×10-4mol/(L·s) 注意單位書寫
計算K的值,根據(jù)K的表達(dá)式:K=,表達(dá)式中c都是平衡時的濃度?梢郧蟪銎胶鈺r各物質(zhì)的濃度分別為, c(NO)= 1.00×10-4mol/L,c(CO2)= 9.00×10-4 mol/L, C(CO)= 2.70×10-3 mol/L,c(N2)=4.50×10-4 mol/L,代入上式計算可得結(jié)果K=5000
CD都可使平衡正向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大,A和B選項平衡不移動,轉(zhuǎn)化率不變
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計算題

甲烷和氨在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
(1)制備合成氨原料氣H2,可用甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化法,主要轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下:
CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)   ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g)  CO2(g) +4H2(g)  ΔH = +165.0kJ/mol
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒,必須除去。工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO2,同時又可制得等體積的氫氣的方法。此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                 。
(2)工業(yè)生產(chǎn)尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下:
T / ℃
165
175
185
195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
 
① 反應(yīng)熱ΔH(填“>”、“<”或“=”)_______0。
② 在一定溫度和壓強(qiáng)下,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比),下圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)的關(guān)系。求圖中的B點(diǎn)處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率。

(3)已知甲烷燃料電池的工作原理如下圖所示。該電池工作時,a口放出的物質(zhì)為_________,該電池正極的電極反應(yīng)式為:____          ,工作一段時間后,當(dāng)3.2g甲烷完全反應(yīng)生成CO2時,有         mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知: (1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s); △H1=-76kJ·mol-1
(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3·H2O(aq); △H2=-35.1kJ·mol-1
(3)HCl(g)+HCl (aq); △H3=-72.3kJ·mol-1
(4)HCl (aq) NH3·H2O(aq) =NH4Cl(aq)+H2O(l); △H4=-52.3kJ·mol-1
(5)NH4Cl(s)=NH2Cl(aq); △H5=?
根據(jù)蓋斯定律,則(5)方程式中的反應(yīng)熱△H5
A.-335.7 kJ·mol-1B.-16.3 kJ·mol-1
C.+16.3 kJ·mol-1D.-83.7 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有者重要作用。請回答下列問題:

(1)圖1是1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能星變化示意圖(a、b均大于0,)且知:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-ckJ·mol-1(c>0)
請寫出CO將NO2還原至N2時的熱化學(xué)方程式____________;
(2)圖2是實(shí)驗室在三個不同條件的密閉容器中合成氨時,N2的濃度隨時間的變化曲線(以a、b、c表示)。已知三個條件下起始加入濃度均為:c(N2)=0.1mol·L-1,c(H2)=0.3mol·L-1;合成氨的反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0
①計算在a達(dá)平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為______;
②由圖2可知,b、c各有一個條件與a不同,則c的條件改變可能是______;
試寫出判斷b與a條件不同的理由____________;
(3)利用圖2中c條件下合成氨(容積固定)。已知化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度(T)的關(guān)系如下表:

①試確定K1的相對大小,K1______4.1x106(填寫“>”“-”或“<”)
②下列各項能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的 是______(填序號字母)。
A.容器內(nèi)NH3的濃度保持不變  B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變   D.混合氣體的密度保持不變
(4)①NH4Cl溶液呈酸性的原因是(用離子反應(yīng)方程式表示 )______。
②250C時,將pH=x氨水與pH=y的疏酸(且x+y=14,x>11)等體積混合后,所得溶液中各種離子的濃度關(guān)系正確的是
A.[SO42-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
B.[NH4+]>[SO42-]>[OH-]>[H+]
C.[NH4+]+[H+]>[OH-]+[SO42-]
D.[NH4+]>[SO42-]>[H+]>[OH-]

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計算題

I.高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:
Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)             △H
(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨)="2Fe(s)" + 3CO(g)   △H1
②C(石墨)+ CO2(g) = 2CO(g)  △H2
則△H___________________(用含△H、△H2的代數(shù)式表示)。
(2)高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________________________。
(3)在某溫度時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。
 
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
1.5
1.0
1.0
 
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______________________。
②下列說法正確的是____________________(填編號)。
A.若容器壓強(qiáng)恒定,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.若容器內(nèi)氣體密度恒定,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的
D.增加Fe2O3就能提高CO的轉(zhuǎn)化率
II.納米MgO可用尿素與氯化鎂合成。某小組研究該反應(yīng)在溫度為378~398K時的反應(yīng)時間、反應(yīng)物配比等因素對其產(chǎn)率的影響。請完成以下實(shí)驗設(shè)計表:
編號
溫度/K
反應(yīng)時間/h
反應(yīng)物物質(zhì)的量配比
實(shí)驗?zāi)康?br />

378
4
3∶1
實(shí)驗②和④探究________
______________________
實(shí)驗②和__________探究
反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響。

378
4
4∶1

378
3
_______

398
4
4∶1
 
下圖為溫度對納米MgO產(chǎn)率(曲線a)和粒徑(曲線b)的影響,請歸納出溫度對納米MgO制備的影響規(guī)律(寫出一條):                                                                           
___________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料,其燃燒產(chǎn)物為SO2和Fe2O3。
(1)已知1g FeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量,則表示FeS2完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
______________________________________________________________。
(2)將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 在一定條件下達(dá)到平衡,測得c(SO3)=0.040mol/L。則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為___________,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為__________。
(3)當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時,欲使平衡向正反應(yīng)方向移動且反應(yīng)速率加快,下列措施可行的是      。(填字母)
A.向平衡混合物中充入ArB.向平衡混合物中充入O2
C.改變反應(yīng)的催化劑D.降低反應(yīng)的溫度
(4)反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  △H<0 , SO2的轉(zhuǎn)化率在起始溫度T1=673K下隨反應(yīng)時間(t)的變化如下圖,其他條件不變,僅改變起始溫度為T2=723K,請在圖中畫出溫度T2下SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的預(yù)期結(jié)果示意圖。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

燃煤廢氣中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等氣體,常用下列方法處理,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、廢物利用等。
(1)對燃煤廢氣進(jìn)行脫硝處理時,常利用甲烷催化還原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-1160 kJ·mol-1
則CH4(g)將NO2(g)還原為N2(g)等的熱化學(xué)方程式為              。
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時,CO2的轉(zhuǎn)化率見下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)]
500 K
600 K
700 K
800 K
1.5
45%
33%
20%
12%
2.0
60%
43%
28%
15%
3.0
83%
62%
37%
22%
①若溫度升高,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K將             (填“增大”、“減小”或“不變”。下同);若溫度不變,提高投料比[n(H2) / n(CO2)],則K將             
②若用甲醚作為燃料電池的原料,請寫出在堿性介質(zhì)中電池負(fù)極的電極反應(yīng)式
                                      。若通入甲醚(沸點(diǎn)為-24.9 ℃)的速率為1.12 L·min-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況),并以該電池作為電源電解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,則通電30 s后理論上在陰極可析出金屬銅     g。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)已知:①M(fèi)g(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)        △H=-641kJ·mol-1。
②1/2Ti(s)+ Cl2(g) =1/2TiCl4(1)    △H=-385 kJ·mol-1。
則2Mg(s)+TiCl4(1)=2MgCl2(s)+Ti(s)的反應(yīng)熱為△H=                         。
(2)已知甲醇(CH3OH)在常溫下為液體,其熱值為22.7kJ?g-1,則甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_______                 _____                 __。
(3)將甲醇、氧氣和氫氧化鉀溶液設(shè)計成燃料電池,該電池
正極反應(yīng)式為__________________    ______________。
(4)右圖為工業(yè)上氯堿工業(yè)的電解槽示意圖,據(jù)圖回答:

①該電解槽中發(fā)生反應(yīng)的總離子反應(yīng)方程式為
                                               
②若沒有陽離子交換膜,則電解一段時間后在電解槽的溶液中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為______                     ____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

已知兩個反應(yīng)式:
CH≡CH(g) +H2 (g) → CH2= CH2 (g) ; △H =-174kJ·mol-1
CH≡CH(g) +2H2 (g) → C2H6(g); △H =-311kJ·mol-1
則CH2= CH2(g) +H2(g) → C2H6 (g) 的反應(yīng)熱為                      

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