题目
题型:不详难度:来源:
(1)“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g);△H>0
在恒温恒容的条件下,欲提高CH4的反应速率和转化率,下列措施可行的是______.
A、增大压强 B、升高温度 C、充入He气 D、增大水蒸气浓度
(2)“转化一氧化碳”发生的方程式是H2O(g)+CO(g)⇌H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 | |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 | |
(1)A、增大压强,反应速率加快,平衡向逆反应方向移动,甲烷的转化率降低,故A错误; B、升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,甲烷的转化率增大,故B正确; C、充入He气,反应混合物的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,甲烷的转化率不变,故C错误; D、增大水蒸气浓度,反应速率加快,平衡向逆反应方向移动,甲烷的转化率增大,故D正确; 故答案为:BD; (2)平衡常数只受温度影响,与反应物的浓度无关,提高氢碳比[n(H2O)/n(CO)],K值不变; 令开始H2O和CO的物质的量都是1mol,某一时刻时CO和CO2的浓度比为1:3,设此时参加反应CO为xmol,则(1-x):x=1:3,解得x=0.75,则: H2O(g)+CO(g)⇌H2(g)+CO2(g), 开始(mol):1 1 0 0 变化(mol):0.75 0.75 0.75 0.75 某时刻(mol):0.25 0.25 0.75 0.75 故产生浓度商Qc=
故答案为:不变;>; (3)A.固氮指由游离态的氮转化为化合态的氮,合成氨属于人工固氮,故A正确; B.催化剂加快反应速率,不能影响平衡移动,不能提高反应物的利用率,故B错误; C.该反应正反应是放热反应,高温不利用氨气的合成,合成氨反应温度控制在500℃左右,在该温度下反应速率较快、催化剂活性较高,故C错误; D.合成氨工业采用循环操作,目的是提高原料的利用率,故D错误; 故答案为:A; (4)根据尿素的化学式CO(NH2)2,C、N原子完全利用最后,由C、N原子守恒可知生产尿素过程中,理论上n(NH3):n(CO2)的最佳配比为2:1; 往往使n(NH3):n(CO2)≥3,这是由于:有利于提高CO2的转化率,且NH3极易溶于水,便于分离、回收利用; 故答案为:2:1;有利于提高CO2的转化率,且NH3极易溶于水,便于分离、回收利用; (5)由CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),可得CH4(g)~3H2(g)~2NH3(g),设能够合成氨气的体积为VL,则: CH4(g)~3H2(g)~2NH3(g), 1 2 3.0×108L×60% VL 故V=3.0×108L×60%×2=3.6×108L 合成气的反应中:CH4~~~~~~~~~CO~~~~~~~~~~3H2, 3.0×108L×60% 3.0×108L×60% 3.0×108L×60%×3 分离二氧化碳过程生成的H2体积:CO~~~~~~~~~~H2, 3.0×108L×60% 3.0×108L×60% 所以产生的氢气的总体积为3.0×108L×60%×3+3.0×108L×60%=12×108L×60% 令产生氨气的体积为V,则: 3H2~~~~~~~~~2NH3 3 2 12×108L×60% V 故V=12×108L×60%×
故答案为:4.8×108. | ||||
硝酸工业的基础是氨的催化氧化,在催化剂作用下发生如下反应: ①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ/mol ①主反应 ②4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)△H=-1268kJ/mol ②副反应 有关物质产率与温度的关系如甲图. (1)由反应①②可知反应③N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)的反应热△H=______ (2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时,反应温度最好控制在______ (3)用Fe3O4制备Fe(NO3)3溶液时,需加过量的稀硝酸,原因一:将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+,原因二:______(用文字和离子方程式说明). (4)将NH3通入NaClO溶液中,可生成N2H4,则反应的离子方程式为______. (5)依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池(如乙图所示),则图中A为______(填“正极”或“负极”),电极方程式为______. | ||||
T℃时,有甲、乙两个密闭容器,甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,分别向甲、乙两容器中加入6mol A和3mol B,发生反应如下: 3A(g)+b B(g)⇌3C(g)+2D(g),(b为≤3的正整数). 4min后甲容器内的反应达到平衡,A的浓度为2.4mol/L,B的浓度为1.8mol/L; t min后乙容器内的反应达到平衡,B的浓度为0.8mol/L. 根据题给的信息回答下列问题: (1)甲容器中反应的平均速率
(2)在温度T℃时,该反应的化学平衡常数为______. 由下表数据可知该反应为______(填“吸热”“放热”)反应. 化学平衡常数K和温度t的关系如下表: |