已知:2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) △H=+Q kJ·mol,下图为该反应在不同初始浓度的N2和不同催化剂I、Ⅱ作用下(其他条 件相同),体积为2L的密闭容器中n(NH3)随反应时间的变化曲线,下列说法正确的是
A. 0~6h内,催化剂I的催化效果比催化剂Ⅱ的好
B. a点时,催化剂I、Ⅱ作用下N2的转化率相等
C. 0~5h内,在催化剂I的作用下,O2的反应速率为0.12mol/(L·h)
D. 0~12h内,催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂I的多
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已知:2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) △H=+Q kJ·mol,下图为该反应在不同初始浓度的N2和不同催化剂I、Ⅱ作用下(其他条 件相同),体积为2L的密闭容器中n(NH3)随反应时间的变化曲线,下列说法正确的是
A. 0~6h内,催化剂I的催化效果比催化剂Ⅱ的好
B. a点时,催化剂I、Ⅱ作用下N2的转化率相等
C. 0~5h内,在催化剂I的作用下,O2的反应速率为0.12mol/(L·h)
D. 0~12h内,催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂I的多
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氨催化分解既可防治氨气污染,又能得到氢能源,得到广泛研究。
(1)已知:①反应I:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-1266.6 kJ·mol-1,
②H2的燃烧热ΔH2=-285.8 kJ.mol-1
③水的气化时ΔH3=+44.0 kJ.mol-1
反应I热力学趋势很大(平衡常数很大)的原因为______________________________;NH3分解的热化学方程式________________________________。
(2)在Co-Al催化剂体系中,压强P0下氨气以一定流速通过反应器,得到不同催化剂下氨气转化率随温度变化曲线如下图,活化能最小的催化剂为_______,温度高时NH3的转化率接近平衡转化率的原因_______________。如果增大气体流速,则b点对应的点可能为______(填“a”、“c”、“d”、“e”或“f”);
(3)温度为T时,体积为1L的密闭容器中加入0.8molNH3和0.1molH2,30min达到平衡时,N2体积分数为20%,则T时平衡常数K=______,NH3分解率为_____;达到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2,NH3的转化率________(填“增大”、“不变”、“减小”)。
(4)以KNH2为电解质溶液电解NH3,其工作原理如下图所示,则阳极电极反应为_________。
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氨的催化氧化过程主要有以下两个反应:
(ⅰ)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.5 kJ·mol-1
(ⅱ)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1267 kJ·mol-1
测得温度对NO、N2产率的影响如图所示。下列说法错误的是( )
A.升高温度,反应(ⅰ)和(ⅱ)的平衡常数均减小
B.840 ℃后升高温度,反应(ⅰ)的正反应速率减小,反应(ⅱ)的正反应速率增大
C.900 ℃后,NO产率下降的主要原因是反应(ⅰ)平衡逆向移动
D.800 ℃左右时,氨的催化氧化主要按照(ⅰ)进行
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氨催化氧化是硝酸工业的基础,在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②,4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol,4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g);△H=-1268kJ/mol。下列说法正确的是
A.工业上进行氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780~840℃之间
B.工业上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7~2.0,主要是为了提高反应速率
C.在加压条件下生产能力可提高5~6倍,是因为加压可提高转化率
D.氮气氧化为NO的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=-181.5kJ/mol
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以下是处于研究阶段的“人工固氮”的新方法。N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g) +6H2O(l)4NH3(g) +3O2(g) △H=+1530.4 kJ/mol,完成下列填空:
(1)该反应平衡常数的表达式K=______________。
(2)上述反应达到平衡后,保持其他条件不变,升高温度,重新达到平衡时_______。
a. 平衡常数K增大 b. H2O的浓度减小
c. 容器内的压强增大 d. v逆(O2)减小
(3)部分实验数据见下表(条件:2 L容器、催化剂、光、N21 mol、水3 mol、反应时间3 h):
序号 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 |
t/℃ | 30 | 40 | 50 | 80 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
第四组容器中3小时内以NH3表示的平均反应速率是______________。第四组容器内NH3生成量最小的可能原因是__________________。
(4)若用该反应进行工业生产,请选择适宜的条件________________。(答两条)
(5)工业合成氨时,合成塔中每产生1 mol NH3,放出46.1 kJ的热量,则工业合成氨的热化学方程式是_____________________。
(6)已知:N2(g) 2N(g) H2(g) 2H(g),则断开1 mol N-H键所需的能量是_______kJ。
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以下是处于研究阶段的“人工固氮”的新方法.N2在催化剂表面与水发生反应:
2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g) △H="+" 1530.4kJ/mol;完成下列填空:
(1)该反应平衡常数K的表达式_______.
(2)上述反应达到平衡后,保持其他条件不变,升高温度,重新达到平衡,则______.
a.平衡常数K增大
b.H2O的浓度减小
c.容器内的压强增大
d.v逆(O2)减小
(3)研究小组分别在四个容积为2升的密闭容器中,充入N21mol、H2O 3mol,在催化剂条件下进行反应3小时.实验数据见下表:
序号 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 |
t/℃ | 30 | 40 | 50 | 80 |
NH3生成量/(10﹣6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
第四组实验中以NH3表示反应的速率是_____,与前三组相比,NH3生成量最小的原因可能是______.
(4)氨水是实验室常用的弱碱.
①往CaCl2溶液中通入CO2至饱和,无明显现象.再通入一定量的NH3后产生白色沉淀,此时溶液中一定有的溶质是_____.请用电离平衡理论解释上述实验现象________________________.
②向盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是______.
a.c(C1﹣)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH﹣)
b.c(C1﹣)>c(NH4+)=c(OH﹣)>c(H+)
c.c(NH4+)>c(OH﹣)>c(C1﹣)>c(H+)
d.c(OH﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(C1﹣)
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(14分)以下是处于研究阶段的“人工固氮”的新方法.N2在催化剂表面与水发生反应:
2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g) △H=+ 1530.4kJ/mol;完成下列填空:
(1)该反应平衡常数K的表达式 .
(2)上述反应达到平衡后,保持其他条件不变,升高温度,重新达到平衡,则 .
a.平衡常数K增大
b.H2O的浓度减小
c.容器内的压强增大
d.v逆(O2)减小
(3)研究小组分别在四个容积为2升的密闭容器中,充入N2 1mol、H2O 3mol,在催化剂条件下进行反应3小时.实验数据见下表:
序号 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 |
t/℃ | 30 | 40 | 50 | 80 |
NH3生成量/(10﹣6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
第四组实验中以NH3表示反应的速率是 ,与前三组相比,NH3 生成量最小的原因可能是 .
(4)氨水是实验室常用的弱碱.
①往CaCl2溶液中通入CO2至饱和,无明显现象.再通入一定量的NH3后产生白色沉淀,此时溶液中一定有的溶质是 .请用电离平衡理论解释上述实验现象 .
②向盐酸中滴加氨水至过量,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 .
a.c(C1﹣)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH﹣)
b.c(C1﹣)>c(NH4+)=c(OH﹣)>c(H+)
c.c(NH4+)>c(OH﹣)>c(C1﹣)>c(H+)
d.c(OH﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(C1﹣)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
氨催化分解既可防治氨气污染,又能得到氢能源,得到广泛研究。
(1)已知:
①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H=-1266.6kJ·mol-1,
②H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) △H2=-285.8 kJ·mol-1
③H2O(l)===H2O(g) △H3=+44.0kJ·mol-1
反应①在任何温度下都能自发进行的原因为___________;NH3分解为N2和H2的热化学方程式______________________。
(2)在Co-Al催化剂体系中,压强P0下氨气以一定流速通过反应器,在相同时间下测转化率。得到不同催化剂下氨气转化率随温度变化曲线如下图。使反应的活化能最小的催化剂为___________。同一催化剂下,温度高时NH3的转化率接近平衡转化率的原因___________。如果增大氨气浓度(其它条件不变),则b点对应的点可能为___________。(填“a”、“c”或“d”)
(3)T℃时,体积为2L的密闭容器中加入1.0molNH3和0.2molH2,30min达到平衡时,N2体积分数为20%,则T℃时平衡常数K=___________,NH3转化率为___________;达到平衡后再加入1.0molNH3和0.2molH2,此时体系中v正___________v逆(填“>“<”或“=”)。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后,测得生成的H2O占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是
A.v(O2)=0.225 mol·L-1·min-1 B.v(H2O)=0.375 mol·L-1·min-1
C.v(N2)=0.125 mol·L-1·min-1 D.v(NH3)=0.250 mol·L-1·min-1
高三化学选择题简单题查看答案及解析
在常温、常压和光照条件下,N2在催化剂表面与H2O发生反应:2N2(g)+6H2O(l) =4NH3(g)+3O2(g)。在2 L的密闭容器中,起始反应物用量相同,催化剂的使用情况也相同,控制不同温度分别进行4组实验,3 h后测定NH3的生成量,所得数据如下表:
实验级别 | 实验1 | 实验2 | 实验3 | 实验4 |
温度/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/10−6mol | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
下列说法不正确的是
A. 温度为303 K时,在3 h内用氮气表示的平均反应速率为4×10−7mol·L−1·h−1
B. 实验1和实验3中,3 h内N2的转化率之比为4:5
C. 分析四组实验数据可得出,温度升高可加快反应速率,也可能减慢反应速率
D. 353 K时,可能是催化剂催化活性下降或部分水脱离催化剂表面,致使化学反应速率减慢
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