高三化学填空题中等难度题
科学家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技术原理为:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol673K,30MPa下,上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如右图所示。
(1)下列叙述正确的是
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d和点e处的n (N2)相同
D.773K,30MPa 下,反应至t2时刻达到平衡,则n(NH3)比图中e点的值大
(2)在容积为2.0 L恒容得密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),673K、30MPa下达到平衡时,NH3的体积分数为20%。该条件下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数值为:___。
(3)K值越大,表明反应达到平衡时( )。
A. H2的转化率一定越高 B.NH3的产量一定越大
C.正反应进行得越完全 D.化学反应速率越大
(4)1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温、常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阳极的电极反应为:H2-2e→2H+,则阴极的电极反应为:_____________。
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T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
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科学家一直致力于“人工固氨”的新方法研究。目前合成氨技术原理为:
N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)+92.4 kJ/mol
673K,30MPa下,上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如右图所示。
(1)下列叙述正确的是( )
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d和点e处的n (N2)相同
D.773K,30MPa 下,反应至t2时刻达到平衡,则n(NH3)比图中e点的值大
(2)在容积为2.0 L恒容得密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),673K、30MPa下达到平衡时,NH3的体积分数为20%。该条件下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数值为:_____________。
(3)K值越大,表明反应达到平衡时( )。
A. H2的转化率一定越高 B.NH3的产量一定越大
C.正反应进行得越完全 D.化学反应速率越大
(4)1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温、常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阳极的电极反应为:H2-2e2H+,则阴极的电极反应为:_____________。
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科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。目前合成氨技术原理为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g);△H=—92.4kJ·mol—1。在673K,30MPa下,上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.点d和点e处的n(N2)不相同
D.点e反应达到化学平衡状态,反应停止
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T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
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科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol,该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得容器内气体压强变为原来的,此时H2的转化率为 ;欲提高该容器中H2的转化率,下列措施可行的是 (填选项字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入一定量H2
C.改变反应的催化剂
D.液化生成物分离出氨
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
ΔH=+1 530 kJ/mol
又知:H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
则2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH= kJ/mol,该反应的化学平衡常数表达式为K ,控制其他条件不变,增大压强,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
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德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1
一种利用天然气合成氨的简易流程如下:
天然气先经脱硫,然后通过两次转化,再经过二氧化碳脱除等工序,得到氮氢混合气,进入氨合成塔,制得产品氨。
(1)根据化学平衡移动原理,为提高合成氨的生产效率,选择氨合成塔中适宜的生产条件是 。
(2)CH4与水蒸气制氢气的反应为CH4(g)+ H2O (g) CO (g) +3H2(g),在2 L的密闭容器中,将物质的量各1 mol的CH4和H2O (g)混合反应,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:
①该反应的△H 0(填﹥、﹤)。
②图中压强P1 P2(填﹥、﹤)。
③200℃时该反应的平衡常数K= (保留一位小数)。
(3)NH3经过催化氧化生成NO,以NO为原料通过电解的方法可以制备NH4NO3,其总反应是8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,试写出以惰性材料作电极的阴极反应式: ;阳极反应式: ;电解过程中需要补充一种物质才能使电解产物全部转化为NH4NO3,该物质是 。
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(14分)
科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
⑴目前合成氨的技术原理为:
该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是:________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.1 mol,H2为0.3 mol,NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为________。
③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是________。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂
D.液化生成物分离出氨
⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传导H+),从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为________。
⑶根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常 压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:
进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
①此合成反应的a_________0。(填“大于”、“小于”或“等于”)
②已知
⑷ NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH水解的缘故。则NH4Cl在重水(D2O)中水解的离子方程式是。
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I.科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。目前合成氨的技术原理为氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气,一定条件下,向一个2L的密闭容器中充入2molN2和6molH2,反应达平衡时生成NH3的浓度为0.5mol/L,并放出QkJ热量,该反应的热化学方程式可表示为______。
II.已知:N2O4(g)2NO2(g) △H=+57.20kJ/mol。
在1000C时,将0.100molN2O4气体充入lL恒容抽空的密闭容器中,每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据:
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
c(N2O4)/mol | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | c4 |
c(NO2)/mol | 0.000 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为______;从表中数据分析:c1 ______c2、c3______c4(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)在右图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。
(3)在上述条件下,从反应开始至达到化学平衡时,四氧化二氮的平均反应速率为______。
(4)若起始时充入NO2气体0.200mol,则达到平衡时NO2 气体的转化率为______;其它条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是______ (填字母)。
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度
D.升高温度 E.再充入一定量的He
(5)向容积相同、温度分别为T1和T1的两个密闭容器中分别充入等量NO2,发生反应:2NO2 N2O4(g) (g) △H=-57.20kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中NO2的百分含量分别为a1和a2。巳知T1<T2,则a1____a2 (选择A、B、C、D填空)。
A.大于 B.小于 C.等于 D.以上都有可能
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