題目列表(包括答案和解析)
合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I.在3個(gè)2 L的密閉容器中,在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng):
3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反應(yīng)物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
達(dá)到平衡的時(shí)間/min |
|
5 |
8 |
平衡時(shí)N2的濃度/mol·L-1 |
c1 |
1.5 |
|
NH3的體積分?jǐn)?shù) |
ω1 |
|
ω3 |
混合氣體密度/g·L-1 |
ρ1 |
ρ2 |
|
(1)容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。
(2)在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (用含c1的代數(shù)式表示)。
(3)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是________(填序號):
a.2c1 > 1.5 b.2ρ1 = ρ2 c.ω3 = ω1
II.工業(yè)上用氨氣合成尿素(H2NCONH2)的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l) (氨基甲酸銨) △H1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2
(4)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如左下圖I所示:
①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第 步反應(yīng)決定。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示,則△H2 0;③若第一步反應(yīng)升溫時(shí)氨氣濃度增大,請?jiān)趫DII中畫出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線,并作出必要的標(biāo)注。
(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉(zhuǎn)化為N2。
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
該反應(yīng)中的氧化劑為 (寫化學(xué)式)。
②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H =a kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2=bkJ· kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H = c kJ·mol-1
則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H= 。
③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為 。
合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I.在3個(gè)2 L的密閉容器中,在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng):
3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
| 甲 | 乙 | 丙 | ||
反應(yīng)物投入量 | 3 mol H2、2 mol N2 | 6 mol H2、4mol N2 | 2 mol NH3 | ||
達(dá)到平衡的時(shí)間/min | | 5 | 8 | ||
平衡時(shí)N2的濃度/mol·L-1 | c1 | 1.5 | | ||
NH3的體積分?jǐn)?shù) | ω1 | | ω3 | ||
混合氣體密度/g·L-1 | ρ1 | ρ2 | |
| 甲 | 乙 | 丙 | ||
反應(yīng)物投入量 | 3 mol H2、2 mol N2 | 6 mol H2、4mol N2 | 2 mol NH3 | ||
達(dá)到平衡的時(shí)間/min | | 5 | 8 | ||
平衡時(shí)N2的濃度/mol·L-1 | c1 | 1.5 | | ||
NH3的體積分?jǐn)?shù) | ω1 | | ω3 | ||
混合氣體密度/g·L-1 | ρ1 | ρ2 | |
如下圖,甲、乙、丙分別表示在不同條件下可逆反應(yīng):A(g)+B(g)xC(g)的生成物C在反應(yīng)混合物中的百分含量(C%)和反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系.
(1)若甲圖中兩條曲線分別代表有催化劑和無催化劑的情況,則________曲線表示無催化劑時(shí)的情況,速率:a________b(填:大于、小于或等于)
(2)若乙圖表示反應(yīng)達(dá)到平衡后,分別在恒溫恒壓條件下和恒溫恒容條件下向平衡混合氣體中充入He氣后的情況,則________曲線表示恒溫恒容的情況,此時(shí)該恒溫恒容中C%________(填:變大、變小或不變)
(3)根據(jù)丙圖可以判斷該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是________熱反應(yīng)(填:放熱、吸熱),計(jì)量數(shù)x的值是________;
(4)丁圖表示在某固定容器的密閉容器中,上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,某物理量隨著溫度(T)的變化情況,根據(jù)你的理解,丁圖的縱坐標(biāo)可以是________,[填:①C%;②A的轉(zhuǎn)化率;③B的轉(zhuǎn)化率;④壓強(qiáng);⑤c(A);⑥c(B)];升溫平衡移動(dòng)的方向?yàn)開_______.(填:左移或右移)
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