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题目
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我国有丰富的天然气资源.以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):

魔方格

(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:
答案
核心考点
试题【我国有丰富的天然气资源.以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):(1)“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(】;主要考察你对勒夏特列原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
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温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
(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=
0.75×0.75
0.25×0.25
=9<9.94,反应向正反应进行,故v(正)>v(逆),
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(NH22,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%×
2
3
=4.8×108L      
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.

魔方格

(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(NO33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
.
v
(B)=______.
(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:
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t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
一定条件下,向密闭容器中加入 X物质,发生反应3X(g)⇌Y(g)+Z(g)△H<0,反应一定时间后改变某一个外界条件,反应中各时刻X物质的浓度如下表所示,下列说法中不正确的是(  )
题型:大兴区一模难度:| 查看答案
反应时间(min)05151720
X的浓度(mol/L)1.00.40.40.70.7
I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-⇌I3-(aq).测得不同温度下该反应的平衡常数K如下表:
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t/℃515253550
K1100841680533409
一定条件下在2L的密闭容器中充入2molSO2和2molO2,发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),进行到4min时,测得n(SO2)=1.2mol.下列说法正确的是(  )
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A.反应进行到2 min时,容器中n(SO3)可能为0.5 mol
B.当v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2时该反应达平衡状态
C.温度升高时正反应速率增大,逆反应速率减小
D.4 min内氧气的平均反应速率为0.5 mol•L-1•min-1