[變式]4NH3+5O2 4NO+6H2O反應在5L的密閉容器中進行.半分鐘后.NO物質的量增加了0.3mol.則此反應的反應速率為 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

以氨作為燃料的固體氧化物(含有O2-)燃料電池,具有全固態(tài)結構、能量效率高的特點,其工作原理如圖所示.下列說法正確的是( 。

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(1)在其他條件不變的情況下,研究改變起始氫氣物質的量[用n(H2)表示]對N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反應的影響,實驗結果可表示成如圖1所示的規(guī)律(圖中T表示溫度,n表示物質的量):

①比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應物N2的轉化率最高的是
c
c

②若容器容積為1L,n=3mol,反應達到平衡時N2、H2的轉化率均為60%,則在起始時體系中加入N2的物質的量為
1
1
mol,此條件下(T2),反應的平衡常數(shù)K=
2.08(mol/L)-2
2.08(mol/L)-2
,當溫度升高時該平衡常數(shù)將
減小
減小

③圖象中T2和T1的關系是
低于
低于
.(填“高于”、“低于”、“等于”、“無法確定”).
(2)氨氣和氧氣從145℃就開始反應,在不同溫度和催化劑條件下生成不同產物(如圖2):
4NH3+5O2?4NO+6H2O,4NH3+3O2?2N2+6H2O
溫度較低時以生成
N2
N2
為主,溫度高于900℃時,NO產率下降的原因是
氨氣氧化生成NO的反應是放熱反應,升高溫度轉化率下降
氨氣氧化生成NO的反應是放熱反應,升高溫度轉化率下降

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X、Y、Z三種短周期元素,它們的原子序數(shù)之和為16.X、Y、Z三種元素的常見單質在常溫下都是無色氣體,在適當條件下可發(fā)生如下變化:
一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個,B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10.請回答下列問題:
(1)X元素在周期表中的位置是
第2周期VIA族
第2周期VIA族

(2)分析同主族元素性質的遞變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)B、C物質沸點反常,這是因為它們的分子之間存在
氫鍵
氫鍵

(3)①C在一定條件下反應生成A的化學方程式是
4NH3+5O2=4NO+6H2O
4NH3+5O2=4NO+6H2O

②X、Y、Z三種元素可組成一種強酸W,C在適當條件下被W吸收生成一種鹽.該鹽的水溶液pH
小于
小于
 7(填“大于”、“小于”、“等于”),其原因是(寫出離子方程式)
NH4++H2ONH3?H2O+H+
NH4++H2ONH3?H2O+H+

(4)已知Y單質與Z單質生成C的反應是可逆反應,△H<0.將等物質的量的Y、Z兩種單質充入一密閉容器中,在適當催化劑和恒溫、恒壓條件下反應.下列說法正確的有
ad
ad

a.達到化學平衡時,正反應速率與逆反應速率相等
b.反應過程中,Y單質的體積分數(shù)始終為50%
c.達到化學平衡時,Y、Z兩種單質在混合氣體中的物質的量之比為1:1
d.達到化學平衡的過程中氣體平均相對分子質量減小
e.達到化學平衡后,升高溫度,C的體積分數(shù)增大.

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(2009?龍巖一模)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產,流程如圖1:

(1)工業(yè)生產時,制取氫氣的一個反應為:CO+H2O?CO2+H2
①t℃時,往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣.反應建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol?L-1.該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=
1
1

②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1molCO,當反應重新建立平衡時,水蒸氣的總轉化率α (H2O)=
50%
50%

(2)合成塔中發(fā)生反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.右表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù).由此可推知,表中T1
573K(填“>”、“<”或“=”).
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(3)NH3和O2在鉑系催化劑作用下從145℃就開始反應:
4NH3+5O2?4NO+6H2O△H=-905kJ?mol-1
不同溫度下NO產率如圖2所示.溫度高于900℃時,NO產率下降的原因
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)吸收塔中反應為:3NO2+H2O?2HNO3+NO.從生產流程看,吸收塔中需要補充空氣,其原因是
充入空氣,NO轉化為NO2,有利于提高原料利用率
充入空氣,NO轉化為NO2,有利于提高原料利用率

(5)硝酸廠的尾氣含有氮氧化物,不經處理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氧化物還原為氮氣和水,其反應機理為:
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
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol

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(2009?中山模擬)工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產,流程如下:

(1)某溫度下體積為200L的氨合成塔中,測得如下數(shù)據(jù):
時間(h)濃度(mol/L) 0 1 2 3 4
N2 1.500 1.400 1.200 C1 C1
H2 4.500 4.200 3.600 C2 C2
NH3 0 0.200 0.600 C3 C3
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算0~2小時內N2的平均反應速率
0.15
0.15
mol?L-1?h-1
若起始時與平衡時的壓強之比為a,則N2的轉化率為
2(1-
1
a
2(1-
1
a
(用含a的代數(shù)式表示)
(2)希臘阿里斯多德大學的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,發(fā)明了一種合成氨的新方法(Science,2,Oct.1998,p98),在常壓下,把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣分別通入一個加熱到570℃的電解池,利用能通過氫離子的多孔陶瓷固體作電解質,氫氣和氮氣在電極上合成了氨,轉化率達到78%,試寫出電解池陰極的電極反應式
N2+6H++6e-═2NH3
N2+6H++6e-═2NH3

(3)氨氣和氧氣從145℃就開始反應,在不同溫度和催化劑條件下生成不同產物(如圖):
4NH3+5O2?4NO+6H2O  K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O   K2=1×1067(900℃)溫度較低時以生成
N2
N2
為主,溫度高于900℃時,NO產率下降的原因
生成NO的反應為放熱反應,升高溫度轉化率下降
生成NO的反應為放熱反應,升高溫度轉化率下降
.吸收塔中需要補充空氣的原因
進一步與NO反應生成硝酸
進一步與NO反應生成硝酸

(4)尾氣處理時小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑,此法運行費用低,吸收效果好,不產生二次污染,吸收后尾氣中NOx的去除率高達99.95%.其主要的反應為氮氧化物混合氣與水反應生成亞硝酸,亞硝酸再與尿素反應生成CO2和N2請寫出有關反應化學方程式
NO+NO2+H2O=2HNO2
NO+NO2+H2O=2HNO2
,
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O

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