1. 工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

合成氨的反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施中可用勒夏特列原理解釋的是
AD
AD
(填序號).
A.采用較高壓強(20~50Mpa)  B.采用500℃的高溫
C.用鐵觸媒作催化劑          D.生成的氨液化分離,N2、H2循環(huán)壓縮到合成塔中
(2)如下圖所示,將6mol N2和14mol H2充入一容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng).
反應(yīng)開始時可滑動的活塞的位置如圖1所示,當反應(yīng)達到平衡時,活塞位置如圖2所示.則達到平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率為
33.3%
33.3%
;該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為
0.5
0.5


(3)體積為100mL、濃度為0.1mol?L-1的兩種溶液:A.NaOH溶液;B.氨水
①兩種溶液相比較,
B
B
中水的電離程度大.(填序號,下同)
②用相同濃度的鹽酸中和兩種溶液至中性,
A
A
消耗的鹽酸多.
③加水稀釋兩種溶液至pH為10,
A
A
加入的水的體積大.

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合成氨的反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施中可用勒夏特列原理解釋的是______(填序號).
A.采用較高壓強(20~50Mpa)  B.采用500℃的高溫
C.用鐵觸媒作催化劑          D.生成的氨液化分離,N2、H2循環(huán)壓縮到合成塔中
(2)如下圖所示,將6mol N2和14mol H2充入一容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng).
反應(yīng)開始時可滑動的活塞的位置如圖1所示,當反應(yīng)達到平衡時,活塞位置如圖2所示.則達到平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率為______;該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為______.

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(3)體積為100mL、濃度為0.1mol?L-1的兩種溶液:A.NaOH溶液;B.氨水
①兩種溶液相比較,______中水的電離程度大.(填序號,下同)
②用相同濃度的鹽酸中和兩種溶液至中性,______消耗的鹽酸多.
③加水稀釋兩種溶液至pH為10,______加入的水的體積大.

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合成氨的反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施中可用勒夏特列原理解釋的是______(填序號).
A.采用較高壓強(20~50Mpa)  B.采用500℃的高溫
C.用鐵觸媒作催化劑          D.生成的氨液化分離,N2、H2循環(huán)壓縮到合成塔中
(2)如下圖所示,將6mol N2和14mol H2充入一容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng).
反應(yīng)開始時可滑動的活塞的位置如圖1所示,當反應(yīng)達到平衡時,活塞位置如圖2所示.則達到平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率為______;該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為______.

(3)體積為100mL、濃度為0.1mol?L-1的兩種溶液:A.NaOH溶液;B.氨水
①兩種溶液相比較,______中水的電離程度大.(填序號,下同)
②用相同濃度的鹽酸中和兩種溶液至中性,______消耗的鹽酸多.
③加水稀釋兩種溶液至pH為10,______加入的水的體積大.

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下

(1)①工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2,850℃時,往1L密閉容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O(g).反應(yīng)4min后建立平衡,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.CO的平衡濃度為
0.18mol/L
0.18mol/L
 轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
 (填計算結(jié)果).
②在850℃時,以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中,其中向逆反應(yīng)方向進行的有
A
A
 (選填A(yù)、B、C、D、E)
A B C D E
n(CO2 3 l 0 1 l
n(H2 2 l 0 1 2
n(CO) 1 2 3 0.5 3
n(H2O) 5 2 3 2 l
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1
300℃(填“>”、“<”或“=”).
 T/°C  T1  300  T2
 K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
(3)N2和H2在鐵作催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng),不同溫度下NH3產(chǎn)率圖1所示.溫度高于900℃時,NH3產(chǎn)率下降,原因是
900℃時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),再升高溫度平衡向左移動
900℃時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),再升高溫度平衡向左移動


(4)在化學反應(yīng)中只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應(yīng),這些分子被稱為活化分子.使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJ?mol-1表示.請認真觀察圖2,回答問題.
圖中所示反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的△H=
-(E1-E2)kJ/mol
-(E1-E2)kJ/mol
 (用含E1、E2E的代數(shù)式表示).已知熱化學方程式:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為
409kJ/mol
409kJ/mol

(5)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣.目前科學家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮的氧化物還原為氮氣和水,反應(yīng)機理為:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為:
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ?mol-1
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ?mol-1

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工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

(1)工業(yè)生產(chǎn)時,制取氫氣的一個反應(yīng)為:CO+H2O(g)?CO2+H2
①t℃時,往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣.反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
1
1
 (填計算結(jié)果).
②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1molCO,當反應(yīng)重新建立平衡時,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率α(H2O)=
50%
50%

   (2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).由此可推知,表中
T1
573K(填“>”、“<”或“=”).
(3)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ?mol-1,不同溫度下NO產(chǎn)率如右圖所示.溫度高于900℃時,NO產(chǎn)率下降的原因
溫度高于900℃時,平衡向左移動
溫度高于900℃時,平衡向左移動

(4)廢水中的N、P元素是造成水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因素,農(nóng)藥廠排放的廢水中常含有較多的NH4+和PO43-,一般可以通過兩種方法將其除去.
①方法一:將Ca(OH)2或CaO 投加到待處理的廢水中,生成磷酸鈣,從而進行回收.當處理后的廢水中c(Ca2+)=2×10-7 mol/L時,溶液中c(PO43-)=
5×10-7
5×10-7
mol/L.
(已知Ksp[Ca3(PO42]=2×10-33
②方法二:在廢水中加入鎂礦工業(yè)廢水,就可以生成高品位的磷礦石-鳥糞石,反應(yīng)的方程式為Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓.該方法中需要控制污水的pH為7.5~10,若pH高于10.7,鳥糞石的產(chǎn)量會大大降低.其原因可能為
當pH高于10.7時,溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動
當pH高于10.7時,溶液中的Mg2+、NH4+會與OH-反應(yīng),平衡向逆反應(yīng)方向移動
.與方法一相比,方法二的優(yōu)點為
能同時除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水
能同時除去廢水中的氮,充分利用了鎂礦工業(yè)廢水

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