【題目】合成氨工業(yè)在國民生產(chǎn)中有重要意義;卮鹣铝袉栴}:

(1)在恒溫恒壓條件下,在裝置中發(fā)生合成氨的反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ,下列說法正確的是______(填字母)

A.氣體體積不再變化,則已經(jīng)平衡

B.氣體密度不再變化,可能尚未達(dá)到平衡

C.平衡后,向裝置中通入氬氣,壓強(qiáng)不變,平衡不移動(dòng)

D.平衡后,壓縮體積,則生成更多的氨氣

E.催化劑可以提高生產(chǎn)氨氣的產(chǎn)率

(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH = —92.0 kJ·mol1,恒容時(shí),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化曲線如圖1所示。

25min時(shí)采取的措施是 _______________________________ 。

②三個(gè)時(shí)間段分別是改變一個(gè)條件引起的平衡移動(dòng),平衡時(shí)平衡常數(shù)K、K、K的大小關(guān)系 __________________。

③在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中和①中措施的目的相同的其他措施還有 _____________________(寫兩條)

(3)①合成氨工藝生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生的CO會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒,常用銅液[醋酸二氨合銅()、氨水]吸收,Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac ΔH<0。簡述吸收CO及銅液再生的操作步驟(注明吸收和再生的條件)__________________________________________________________________________

②如果要提高上述反應(yīng)的反應(yīng)速率,且提高氨氣的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有______

a. 加壓 b.加催化劑 c.升溫 d.及時(shí)移走產(chǎn)物

(4)①用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH<0。已知該反應(yīng)的v ()=k()c2(NH3)c(CO2),v ()=k()c(H2O),k()k()為速率常數(shù),則平衡常數(shù)Kk()、k()的關(guān)系式是__________________

②實(shí)際生產(chǎn)中,原料氣帶有水蒸氣,圖2表示CO2轉(zhuǎn)化率與氨碳比、水碳比的變化關(guān)系。

a. 曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)的水碳比最大的是_______________。

b.測得B點(diǎn)氨的轉(zhuǎn)化率為40%,則X1= _________________ 。

【答案】ADN2從反應(yīng)體系中分離出去K >K=K高壓、原料氣循環(huán)利用低溫加壓下吸收CO,然后將銅洗液轉(zhuǎn)移至另一容器中,高溫低壓下釋放CO,然后將銅洗液循環(huán)利用aK=k()/k()Ⅲ3

【解析】

(1)A.恒溫恒壓下,氣體摩爾體積相同,由于n=V/Vm,則氣體體積不再變化,就是氣體的總物質(zhì)的量不再變化,說明反應(yīng)已達(dá)平衡,故A正確;

B.氣體密度等于氣體質(zhì)量除以氣體總體積,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知?dú)怏w質(zhì)量始終不變,若氣體密度不再變化,則氣體總體積不變,即氣體的總物質(zhì)的量不變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡,故B錯(cuò)誤;

C.平衡后充入稀有氣體,維持恒溫恒壓,必須增大容器容積,其實(shí)質(zhì)是減小壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故C錯(cuò)誤

D.平衡后,壓縮裝置,縮小容器容積,其實(shí)質(zhì)是增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故D正確;

E.催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng),只能加快反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間,故不能提高生產(chǎn)氨氣的產(chǎn)率,故E錯(cuò)誤。

因此,本題正確答案是:AD;

(2)25 min時(shí)氨氣的物質(zhì)的量迅速變?yōu)?/span>0,而氮?dú)、氫氣的物質(zhì)的量不變,之后氮?dú)、氫氣的物質(zhì)的量逐漸減小,氨氣的物質(zhì)的量逐漸增大,說明25 min時(shí)改變的條件是將NH3從反應(yīng)體系中分離出去

②根據(jù)以上分析,25 min時(shí)改變的條件是將NH3從反應(yīng)體系中分離出去,45 min時(shí)改變的條件時(shí)氮?dú)、氫氣和氨氣濃度都沒變,之后氮?dú)夂蜌錃鉁p小,氨氣增加,說明平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,是降低溫度的結(jié)果,由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),所以平衡常數(shù)K >K=K

③在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中和①中措施的目的相同的其他措施還有高壓、原料氣循環(huán)利用等

因此,本題正確答案是:將N2從反應(yīng)體系中分離出去K >K=K;高壓、原料氣循環(huán)利用;

(3)①吸收CO后的乙酸銅氨溶液經(jīng)過適當(dāng)處理后又可再生,恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用,依據(jù)Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac ΔH<0,是氣體體積減小的放熱反應(yīng),可知再生的適宜條件是高溫低壓

②如果要提高上述反應(yīng)的反應(yīng)速率,且提高氨氣的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是加壓,故選a,

因此,本題正確答案是:低溫加壓下吸收CO,然后將銅洗液轉(zhuǎn)移至另一容器中,高溫低壓下釋放CO,然后將銅洗液循環(huán)利用;a;

(4)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g),已知該反應(yīng)的v ()=k()c2(NH3)c(CO2),v ()=k()c(H2O),平衡時(shí),v ()= v (),k()c2(NH3)c(CO2)= k()c(H2O),k()/ k()= c(H2O)/ c2(NH3)c(CO2)=K,

a.氨碳比相同時(shí)曲線Ⅰ對應(yīng)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大,相應(yīng)的水碳比較小,所以曲線Ⅲ對應(yīng)的水碳比最大;

b.由題意可知

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)

起始量 x1 1

變化量 2a a

100%=40%,100%=60%,x1=3。

因此,本題正確答案是:K=k()/k() ;Ⅲ; 3。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】十九大報(bào)告提出要打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),意味對環(huán)境污染防治比過去要求更高。

1煙氣中的氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):

2NO2g+NaClsNaNO3s+ClNOgH < 0 平衡常數(shù)K1

2NOg+Cl2g2ClNOgH < 0 平衡常數(shù)K2

4NO2g+2NaCls2NaNO3s+2NOg+Cl2g)的平衡常數(shù)K=__________(用K1K2表示)。

2利用CO可將NO轉(zhuǎn)化為無害的N2,其反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。

在容積均為1 L的甲、乙、丙三個(gè)恒溫(反應(yīng)溫度分別為300℃、T℃、300℃容器中分別加入物質(zhì)的量之比為1:1NOCO,測得各容器中n(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化情況如下表所示:

t/min

n(CO) /mol

0

40

80

120

160

2.00

1.50

1.10

0.80

0.80

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

1.00

0.80

0.65

0.53

0.45

甲容器中,040min內(nèi)用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)=_______

② T ___ 300℃,該反應(yīng)的H______0(填“>”“<”)。

甲容器達(dá)平衡時(shí)αNO=_______。

丙容器達(dá)平衡時(shí)cNO可能為________0.4mol/L(填“>”“=”“<”)。

已知甲容器CO的體積分?jǐn)?shù) (CO)隨時(shí)間t的變化如圖,畫出其他條件不變,絕熱條件下, (CO)隨時(shí)間t的變化示意圖。_____________________

3處理含鎘廢水常用化學(xué)沉淀法。以下是幾種鎘的難溶化合物25℃時(shí)的溶度積常數(shù)Ksp(CdCO3)=5.2×10-12 Ksp(CdS)=3.6×10-29 Ksp(Cd(OH)2)=2.0×10-16,

回答下列問題

若采用生石灰處理含鎘廢水最佳pH11,此時(shí)溶液中c(Cd2+)=_________。沉淀Cd2+效果最佳的試劑是____________

a.Na2CO3 b.Na2S c.CaO

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【題目】下列物質(zhì)中,不屬于電解質(zhì)的是

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【題目】某物質(zhì)灼燒時(shí),焰色反應(yīng)為黃色,下列判斷中正確的是

A. 該物質(zhì)一定是鈉的化合物 B. 該物質(zhì)一定含鈉元素

C. 可以確定該物質(zhì)中不含鉀元素 D. 該物質(zhì)一定是金屬鈉

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【題目】為配制澄清的氯化鋁溶液,防止氯化鋁水解,應(yīng)在溶液中加入少量:

A.稀鹽酸B.氯化鈉C.氫氧化鈉D.硫酸鋁

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A.Na2O2B.NaOHC.KMnO4D.NaClO

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【題目】某溫度下,體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):X(g)+Y(g) Z(g)+W(s), H>0下列敘述正確的是( )

A. 加入少量W,逆反應(yīng)速度增大 B. 當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡

C. 升高溫度,平衡逆向移動(dòng) D. 平衡后加入X,上述反應(yīng)的H增大

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A. 若反應(yīng)開始時(shí)容器體積為2L,則Vc=0.4molL-1min-1

B. 若在恒壓絕熱條件下反應(yīng),平衡后nc<1.6mol

C. 若2min后,向容器中再投入2mol A和1 mol B, B的轉(zhuǎn)化率變大

D. 若該反應(yīng)在恒溫恒容下進(jìn)行,放出熱量將增加

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【題目】我國科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—CO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯(cuò)誤的是

A. 放電時(shí),ClO4向負(fù)極移動(dòng)

B. 充電時(shí)釋放CO2,放電時(shí)吸收CO2

C. 放電時(shí),正極反應(yīng)為:3CO2+4e =2CO32-+C

D. 充電時(shí),正極反應(yīng)為:Na++e=Na

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