【題目】氨是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的基礎(chǔ)物質(zhì),研究合成氨及氨的應(yīng)用具有重要意義。

1)已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能為508kJ/mol。則2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能為___________kJ/mol

2)我國(guó)科研人員研制出Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)與Fe區(qū)溫差可超過(guò)100℃)。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如下圖一,其中吸附在催化劑表面的物種用“*”標(biāo)注。

下列說(shuō)法中正確的是___________。

A.①為的斷裂過(guò)程

B.①②③在高溫區(qū)發(fā)生,④⑤在低溫區(qū)發(fā)生

C.④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過(guò)程

D.使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑時(shí)合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)

3)以氨和CO2為原料合成尿素的反應(yīng)為2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)。工業(yè)生產(chǎn)時(shí),需要原料氣帶有水蒸氣,圖二中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示在不同水碳比[]時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與氨碳比[]之間的關(guān)系。

①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的水碳比最大的是________,判斷依據(jù)是________。

②測(cè)得M點(diǎn)氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,則x1______

4)將氨氧化法制硝酸過(guò)程中氨經(jīng)催化氧化后的氣體(高于800℃)急劇冷卻到100℃以下,一方面除去大量的H2O,使NO(g)O2(g)發(fā)生反應(yīng),另一方面溫度低有利于生成NO2(g)

2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:

.2NO(g)N2O2(g)(反應(yīng)快,瞬間達(dá)到平衡)ΔH10

v1k1c2(NO) v1k1c(N2O2)

.N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(反應(yīng)慢)ΔH20

v2k2c(N2O2)c(O2) v2k2c2(NO2)

其中k1、k2是速率常數(shù),隨溫度上升而增大。

:①一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),請(qǐng)寫(xiě)出用k1k1、k2、k2表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K_____,根據(jù)速率方程分析,升高溫度該總反應(yīng)速率減小的原因是__________。

②由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到v2c(O2)的關(guān)系可用如圖表示。當(dāng)x點(diǎn)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則可能變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為__(填字母)

【答案】600 BC 當(dāng)氨碳比相同時(shí),水碳比越大,即原料氣中含水蒸氣越多,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越小 3 溫度升高,反應(yīng)I逆向移動(dòng)并迅速達(dá)到平衡,導(dǎo)致N2O2濃度減小,雖然溫度升高k2k2均增大,但對(duì)反應(yīng)Ⅱ的影響弱于N2O2濃度減小的影響,導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ速率變小,總反應(yīng)的速率由較慢的一步?jīng)Q定,所以總反應(yīng)速率減小 a

【解析】

(1)設(shè)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能為E1,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能為E2,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的逆反應(yīng),則E1-E2H,所以,508kJ/mol -E2=-92kJ/mol,解得:E2=600kJ/mol,故答案為:600;

(2)A.①為催化劑吸附N2的過(guò)程,A錯(cuò)誤;

B.從圖上可知:②過(guò)程為在Fe區(qū)形成過(guò)渡態(tài)的過(guò)程,為吸熱反應(yīng),在高溫區(qū)反應(yīng)更利于形成過(guò)渡態(tài),那么Fe區(qū)為高溫區(qū),Ti-H區(qū)為低溫區(qū),①②③都是在Fe區(qū)反應(yīng)的,即①②③都是在高溫區(qū)反應(yīng)的,④⑤都是在Ti-H區(qū)反應(yīng)的,即④⑤都是在低溫區(qū)反應(yīng)的,B正確;

C.由圖可知,④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過(guò)程,C正確;

D.一個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與是否使用催化劑、使用什么催化劑無(wú)關(guān),只與反應(yīng)物的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),由合成氨的ΔH0可知,合成氨為放熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;

綜上所述:BC正確,AD錯(cuò)誤,故答案為:BC;

(3)①橫坐標(biāo),即氨碳比[]一定時(shí),水碳比[]增大,則n(H2O)增大,c(H2O)增大,平衡逆向移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)減小,當(dāng)氨碳比相同時(shí),水碳比越大,即原料氣中含水蒸氣越多,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越小,則Ⅲ為水碳比最大的曲線,故答案為:Ⅲ;當(dāng)氨碳比相同時(shí),水碳比越大,即原料氣中含水蒸氣越多,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越。

②設(shè)CO2的起始物質(zhì)的量為1,則NH3的起始物質(zhì)的量為x1M點(diǎn):氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為40%CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則有:40%x1=60%×1×2,解得x1=3,故答案為:3

(4)①平衡時(shí),v1v1,v2v2,即k1c2(NO)=k1c(N2O2),k2=c(N2O2)×c(O2)k2c2(NO2),即,,2NO(g)O2(g)2NO2(g)K==×=×=。溫度升高,反應(yīng)I逆向移動(dòng)并迅速達(dá)到平衡,導(dǎo)致N2O2濃度減小,雖然溫度升高k2正、k2均增大,但對(duì)反應(yīng)Ⅱ的影響弱于N2O2濃度減小的影響,導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ速速率變小,總反應(yīng)的速率由較慢的一步?jīng)Q定,所以總反應(yīng)速率減小,故答案為:;溫度升高,反應(yīng)I逆向移動(dòng)并迅速達(dá)到平衡,導(dǎo)致N2O2濃度減小,雖然溫度升高k2、k2均增大,但對(duì)反應(yīng)Ⅱ的影響弱于N2O2濃度減小的影響,導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ速率變小,總反應(yīng)的速率由較慢的一步?jīng)Q定,所以總反應(yīng)速率減;

②溫度升高平衡N2O2(g)O2(g)2NO2(g)逆向移動(dòng),c(O2)增大,橫坐標(biāo)比x點(diǎn)的橫坐標(biāo)大。溫度升高,反應(yīng)I逆向移動(dòng)并迅速達(dá)到平衡,導(dǎo)致N2O2濃度減小,雖然溫度升高k2正、k2均增大,但對(duì)反應(yīng)Ⅱ的影響弱于N2O2濃度減小的影響,導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ速率變小,即v2減小,縱坐標(biāo)比x點(diǎn)的縱坐標(biāo)小,綜上所述,a點(diǎn)可能,故答案為:a

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】二氧化氯(ClO2黃綠色易溶于水的氣體)是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上通過(guò)惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備,其原理如圖所示:

下列說(shuō)法不正確的是

A. b電極接電源的負(fù)極,在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸

B. 二氧化氯發(fā)生器中排出的X溶液中溶質(zhì)主要為NaClNaOH

C. 電解過(guò)程中二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NH3,b極產(chǎn)生0.6gH2

D. 電解池a極的電極反應(yīng)式為NH4+-6e-+4OH-+3Cl-=NCl3+4H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)科研工作者近期提出肉桂硫胺( )可能對(duì) 2019- nCoV有療效。肉桂硫胺的合成路線如圖:

已知:

R-NO2R-NH2

完成下列問(wèn)題

(1)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。G→H 的反應(yīng)類型是____________。

(2)E中的所含官能團(tuán)名稱為______________。

(3)B→C反應(yīng)試劑及條件為_______________

(4)有機(jī)物 D 與新制氫氧化銅懸濁液(加熱)的反應(yīng)方程式為_________。

(5)J E的同分異構(gòu)體,寫(xiě)出符合下列條件的J 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______(寫(xiě)兩種)。

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

J 是芳香族化合物,且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種

③核磁共振氫譜有 5 組峰,且峰面積之比為 2 2 2 1 1

(6)參照上述合成路線及已知信息,寫(xiě)出由甲苯和丙酰氯(CH3CH2COCl) 為原料合成的路線:___________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25℃,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定40.00mL0.1mol/L的某二元弱酸H2R溶液,所得滴定曲線如圖所示(設(shè)所得溶液體積等于兩種溶液體積之和)。下列說(shuō)法正確的是

A.若只滴定到第一反應(yīng)終點(diǎn),可用酚酞做指示劑

B.圖中Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(HR-)+c(OH-)

C.圖中Z點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Na+)約為0.067mol/L,R2-的水解率大于1%

D.pK-lgK2HRR2-+H2R達(dá)平衡時(shí)pK5.19

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】100 mL 0.3 mol·L1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L1 Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度為(  )

A. 0.20 mol·L1B. 0.25 mol·L1

C. 0.40 mol·L1D. 0.50 mol·L1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】B、N、F、GaAs是新一代太陽(yáng)能電池、半導(dǎo)體材料中含有的主要元素;卮鹣铝袉(wèn)題:

1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式是__________,基態(tài)Ga原子核外電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為________。

2)在第四周期中,與基態(tài)As原子核外未成對(duì)電子數(shù)目相同的元素為__________

3NF3的立體構(gòu)型為_______。N2F2分子中各原子都滿足8電子結(jié)構(gòu),分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為______,氮原子的雜化軌道類型為__________。

4B、Al、Ga單質(zhì)的熔點(diǎn)依次為2300°C660°C,29.8°C,解釋熔點(diǎn)產(chǎn)生差異的原因______

5)由B、N、F組成的某離子化合物中,B、N、F的原子個(gè)數(shù)比為118,其陰、陽(yáng)離子互為等電子體,該化合物中的陽(yáng)離子、陰離子符號(hào)分別為__________。

6GaAs晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。

①圖中As原子的坐標(biāo)參數(shù)為,_______。

②已知晶胞中相鄰且最近的Ga、As原子的核間距為acmNA為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體的密度為___________g/cm3(填寫(xiě)表達(dá)式)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:

①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1

已知:②C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1

③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1

反應(yīng)①的ΔH1________ kJ·mol-1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x_____________0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是__________(填標(biāo)號(hào))。

A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強(qiáng) D.降低壓強(qiáng)

(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是___________。

(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是___________、____________;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_____________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過(guò)程中使用的一種新型凈水劑,它的氧化性比高錳酸鉀更強(qiáng),實(shí)驗(yàn)室制取高鐵酸鈉的化學(xué)方程式如下

(1)請(qǐng)用雙線橋法表達(dá)出此反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況:__________

2Fe( NO3 )3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaNO3 +6NaCl+8H2O

(2)若要制取8.3g高鐵酸鈉需要標(biāo)準(zhǔn)下Cl2的體積為多少?______若所用氫氧化鈉溶液體積為200mL,則氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)_______

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】28g CO氣體在1mol的氧氣中燃燒后,所得的氣體通過(guò)足量Na2O2固體中充分反應(yīng)后,下列說(shuō)法不正確的是(

A. CO與氧氣反應(yīng),只消耗了0.5mol氧氣

B. 充分反應(yīng)后Na2O2固體質(zhì)量增加了28 g

C. 通過(guò)以上兩步反應(yīng)后余下氧氣物質(zhì)的量為0.5mol

D. 2gH2替代 28gCO發(fā)生上述反應(yīng),則Na2O2固體質(zhì)量增加了2g

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案