題目列表(包括答案和解析)
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高溫高壓 |
工業(yè)上以氨氣為原料(鉑銠合金網(wǎng)為催化劑)催化氧化法制硝酸的過(guò)程如下:
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(1)己知反應(yīng)一經(jīng)發(fā)生,鉑銠合金網(wǎng)就會(huì)處于紅熱狀態(tài)。寫(xiě)出氨催化氧化的化學(xué)方程式:______________________________________________;當(dāng)溫度升高時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)硝酸廠尾氣常用的處理方法是催化還原法:催化劑存在時(shí)用H2將NO2還原為N2 。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= a kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= b kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g) △H= c kJ·mol-1
則反應(yīng)2NO2(g)+4H2(g)=N2(g)+4H2O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)
(3)①合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2+3H22NH3,該反應(yīng)在固定容積的密閉容器中進(jìn)行。下列各項(xiàng)標(biāo)志著該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____________(填序號(hào))
A.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2
B.3v正(N2)=v逆(H2)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D.混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
E.1mol N≡N鍵斷裂,同時(shí)1mol H—H鍵斷裂
②若在恒溫條件下,將N2與H2按一定比例混合通入一個(gè)容積為2L的密閉容器中,5min反應(yīng)達(dá)平衡,n(N2)=1mol,n(H2)=1mol,n(NH3)=2mol,則反應(yīng)速率v(N2)=________________,H2的平衡轉(zhuǎn)化率=_________________;若保持容器的溫度不變,在10min時(shí)將容器的容積壓縮為lL,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中,畫(huà)出從反應(yīng)開(kāi)始至15min時(shí)c(NH3)隨時(shí)間變化曲線(xiàn)示意圖。
(14分)硝酸是一種重要的化工原料,工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過(guò)程如下:
(1)以N2和H2為原料合成氨氣。反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0
①下列措施可以提高H2的轉(zhuǎn)化率是(填選項(xiàng)序號(hào)) 。
a.選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?nbsp; b.增大壓強(qiáng)
c.及時(shí)分離生成的NH3 d.升高溫度
②一定溫度下,在密閉容器中充入1molN2和3molH2發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氣體的總物質(zhì)的理是原來(lái)的,則N2的轉(zhuǎn)化率a1= ;
若容器壓強(qiáng)恒定,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率為a2,則a2 a1(填“>”、“<”或“=”)。
(2)以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH3被氧氣催化氧化生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
②在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H>0
該反應(yīng)的反應(yīng)速率(v)隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系如右圖所示。若t2、t4時(shí)刻只改變一個(gè)條件,下列說(shuō)法正確的是(填選項(xiàng)序號(hào)) 。
a.在t1~t2時(shí),可依據(jù)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
b.在t2時(shí),采取的措施可以是升高溫度
c.在t3~ t4時(shí),可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
d.在t5時(shí),容器內(nèi)NO2的體積分?jǐn)?shù)是整個(gè)過(guò)程中的最大值
(3)硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
①催化還原法:催化劑存在時(shí)用H2將NO2還原為N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
則H2還原NO2生成水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。
②堿液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。
若每9.2gNO2和Na2FCO3溶液反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1mol,則反應(yīng)的離子方程式是 。
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