【題目】氨氣是一種重要的化工產品,有廣泛用途,工業(yè)上可以由氫氣和氮氣合成。
(1)已知鍵能:NN 945kJ·mol-1,H-H 436 kJ·mol-1,N-H 391kJ·mol-1。
①氮氣、氫氣合成氨的熱化學方程式是______________。
②未使用催化劑時,逆反應的活化能Ea(逆)=______ kJ·mol-1;使用催化劑之后正反應的總活化能為_______ kJ·mol-1。
(2)下表是當反應器中按n(N2):n(H2)=l:3投料后,在200℃、400℃、600℃,反應達到平衡時,混合物中NH3的物質的量分數隨總壓強的變化曲線。
①曲線a、b對應溫度較高的是________ (填“a”或“b”)
②實驗室模擬工業(yè)合成氨,一定溫度和壓強下在1L密閉容器中通入5 mol N2、15molH2,10min 后達到M點平衡狀態(tài),計算從反應開始至平衡時間段內的平均速率V(N2)___mol·L-1·min-1。
③關于工業(yè)合成氨的反應,下列敘述正確的是_______(填字母)。
A.分離出NH3后的原料氣循環(huán)利用,可以提高H2的平衡轉化率
B.使州催化劑能加快反應速率且提高H2的平衡轉化率
C.上圖中M、Q、R點平衡常數K的大小關系是K(M)= K(Q)> K(R)
④列出R點平衡常數的計算式Kp=____(MPa)-2。(用平衡分壓代替平衡濃度計箅,分壓=總壓×物質的量分數。不要求計算結果)
【答案】 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -93 kJ·mol-1 428 126 b 0.375 AC (其它合理答案都給分)
【解析】(1)①已知鍵能:NN 945kJ·mol-1,H-H 436 kJ·mol-1,N-H 391kJ·mol-1,則N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH=(945kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1)-(6×391kJ·mol-1)= -93 kJ·mol-1,故氮氣、氫氣合成氨的熱化學方程式是N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -93 kJ·mol-1;
②未使用催化劑時,逆反應的活化能Ea(逆)=(335+93)kJ·mol-1=428kJ·mol-1;使用催化劑之后正反應的總活化能為Ea1=126kJ·mol-1;
(2)①合成氨正方向為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,NH3的物質的量分數減小,故曲線a、b對應溫度較高的是b;
②M點NH3的物質的量分數為60%;
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起始物質的量濃度(mol/L) 5 15 0
變化物質的量濃度(mol/L) n 3n 2n
起始物質的量濃度(mol/L) 5-n 15-3n 2n
NH3的物質的量分數為60%=×100%,解得:n=,則從反應開始至平衡時間段內的平均速率V(N2)= =0.375mol·L-1·min-1;
③A.及時分離出NH3,并循環(huán)利用原料氣,可以提高H2的平衡轉化率,故A正確;B.使州催化劑能加快反應速率,但不影響平衡的移動,對H2的轉化率無影響,故B錯誤;C.平衡常數與溫度有關,與其他條件無關,溫度相同時平衡常數相同,反應是放熱反應,溫度越高平衡常數越小,則M、Q、R點平衡常數K的大小關系是K(M)=K(Q)>K(R),故C正確;答案為AC;
④R點總壓強為35MPa,NH3的物質的量分數為20%,
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起始物質的量(mol) 5 15 0
變化物質的量(mol) n 3n 2n
起始物質的量(mol) 5-n 15-3n 2n
NH3的物質的量分數為20%=×100%,解得:n=,則N2的物質的量分數為×100%=,H2的物質的量分數為1- - =,R點平衡常數的計算式Kp= (MPa)-2。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】結構為…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH-…的高分子化合物用碘蒸氣處理后,其導電能力大幅度提高。上述高分子化合物的單體是
A.乙炔 B.乙烯 C.丙烯 D.1,3-丁二烯
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一學習小組利用下圖所示裝置,對某含少量Fe的廢銅屑進行銅含量的測定,并探究利用其制備硫酸銅溶液。
(1)向A中加入10g廢銅屑樣品,關閉彈簧夾,打開B活塞向A注入足量稀硫酸后關閉。①此時裝置C中產生的現象是 。
②反應進行到A中不再產生氣泡時,若C中收集到448mL(已換算成標準狀況)氣體,則該廢銅屑中銅的質量百分含量為 。
(2)接下來使Cu完全溶解的操作是:
① 拆除C、D裝置后,打開彈簧夾
②____________________________________________________________________
(3)為使A中固體加快溶解速率,以下方法運用合理的是 。
a.對A裝置加熱;b.向A內加入少量Fe2O3;c.向A內加入少量CuO;d.增大空氣通入量;e.向A內加入少量FeSO4;f.向A內加入少量H2O
(4)將A中溶液倒入燒杯內,加入Cu2(OH)2CO3將其調節(jié)至pH=4時,溶液中鐵元素被完全沉淀,過濾后即得紅褐色沉淀與硫酸銅溶液。
①此過程的離子反應方程式是 。
②檢驗溶液中鐵元素是否被完全沉淀最好的方法是___________
a.取樣于試管→滴加KSCN溶液
b.取樣于試管→滴加酸性KMnO4溶液
c.取樣于試管→紙上層析后→ 噴KSCN溶液;
(5)有同學認為,可以不用測量氣體法計算廢銅屑中銅的質量百分含量,其具體操作步驟可續(xù)寫為: 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】由2-溴丙烷為主要原料制取1,2-丙二醇時,需要經過的反應類型是:( )
A. 加成—消去—取代B. 消去—加成—取代
C. 取代—消去—加成D. 取代—加成—消去
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】標準狀況下將35mL氣態(tài)烷烴完全燃燒,恢復到原來狀況下,得到二氧化碳氣體105mL,則該烴的分子式為( )
A. CH4B. C4H10C. C2H6D. C3H8
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F六種短周期元索,它們的原子序數依次增大,A與D同主族;C與E同主族;B、C同周期;B原子最外層電子數比其次外層電子數多2;A是周期表中半徑最小的元素,C的最外層電子數是內層電子的3倍;F元素是同周期元素中原子半徑最小的主族元素。A、B、C、D、E形成的化合物甲、乙、丙、丁的組成如表所示:
化合物 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
化學式 | A2C | A2C2 | D2C2 | D2E |
回答下列問題:
(1)指出元素F在周期表中的位置___________。
(2)化合物丙的電子式為__________,用電子式表示形成化合物丁的過程_______。
(3) 向丁的溶液中加入硫酸酸化的乙溶液,寫出相應的離子方程式:_______。
(4)固體氧化物燃料電池是以固體氧化鋯一氧化釔為電解質,這種固體電解質在高溫下允許02-在其間通過,該電池的工作原理如圖所示,其中多孔Pt電極a、b分別是氣體C2、A2的載體。該電池的正極為______ (填a或b);02-流向______極(填“正”或“負”);該電池的負極反應為 _________ 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】金剛石的熔點為a℃,晶體硅的熔點為b℃,足球烯(分子式為C60)的熔點為c℃,三者熔點的大小關系是
A. a>b>c B. b>a>c C. c>a>b D. c>b>a.
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com