合成氨尿素工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如下圖所示。

(1)天然氣在高溫、催化劑作用下與水蒸氣反應生成H2和CO的化學方程式為___________________________________。
(2)在合成氨生產(chǎn)中,將生成的氨氣及時從反應后的氣體中分離出來。運用化學平衡的知識分析這樣做是否有利于氨的合成,說明理由:___________。
(3)下圖為合成氨反應在不同溫度和壓強、使用相同催化劑條件下,初始時氮氣、氫氣的體積比為1:3時,平衡混合物中氨的體積分數(shù)。

①若分別用vA(NH3)和vB(NH3)表示從反應開始至平衡狀態(tài)A、B時的化學反應速率,則vA(NH3)________vB(NH3)(填“>”、“<”或“=”)。
②在相同溫度下,當壓強由p1變?yōu)閜3時,合成氨反應的化學平衡常數(shù)________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
③在250°C、1.0×104kPa下,H2的轉(zhuǎn)化率為________%(計算結(jié)果保留小數(shù)點后1位)。

(1)CH4+H2O(g)CO+3H2
(2)移走氨氣,減小生成物濃度,平衡右移,有利于氨的合成
(3)①<、诓蛔儭、66.7

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進行處理。常用的處理方法有兩種。
方法1:還原沉淀法
該法的工藝流程為

其中第①步存在平衡:
2CrO(黃色)+2HCr2O(橙色)+H2O
(1)若平衡體系的 pH = 2,該溶液顯________色。
(2)能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是________。
a.Cr2O和CrO 的濃度相同
b.2v(Cr2O)=v(CrO)
c.溶液的顏色不變
(3)第②步中,還原 1 mol Cr2O 離子,需要______mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s) Cr3(aq)+3OH(aq)
常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3)·c3(OH)=10-32,要使 c(Cr3)降至10-5mol/L,溶液的pH應調(diào)至________。
方法2:電解法
該法用 Fe 做電極電解含Cr2O的酸性廢水,隨著電解的進行,在陰極附近溶液 pH 升高,產(chǎn)生 Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做電極的原因為______________________________________
(6)在陰極附近溶液 pH 升高的原因是(用電極反應解釋)________________,溶液中同時生成的沉淀還有________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合放入V L密閉容器中,發(fā)生如下反應:aA+bBcC(s)+dD,當反應進行到第t min時,測得A減少了n mol,B減少了n/2 mol,C增加了3n/2 mol,D增加了n mol。此時反應達到平衡。
(1)該化學方程式中,各物質(zhì)的化學計量數(shù)分別為:a=    ,b=    ,c=    ,d=    。 
(2)以B的濃度變化表示的該化學反應的速率為v(B)=    。 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某探究性學習小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

實驗編號
鋅的狀態(tài)
反應溫度/℃
收集100 mL氫氣
所需時間/s

薄片
15
200

薄片
25
90

粉末
25
10
 
(1)該實驗的目的是探究________、________對鋅和稀鹽酸反應速率的影響;
(2)實驗Ⅰ和Ⅱ表明________,化學反應速率越大;
(3)能表明固體的表面積對反應速率有影響的實驗編號是________和________;
(4)請設計一個實驗方案證明鹽酸的濃度對該反應的速率的影響:_______________________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

化學學科中的化學平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。
請回答下列問題:
(1)工業(yè)上采取CO和H2為原料合成乙醇,其化學反應方程式為:2CO(g)+4H2(g)??
CH3CH2OH(g)+H2O(g)。請寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=________。
(2)常溫下,濃度均為0.1 mol·L-1的六種溶液的pH如下表:

溶質(zhì)
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
Na2SO4
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
7.0
 
①上述鹽溶液中的陰離子,結(jié)合質(zhì)子能力最強的是________。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),濃度均為0.01 mol·L-1的下列五種物質(zhì)的溶液中,酸性最強的是________(填字母);將各溶液分別稀釋100倍,pH變化最小的是________(填字母)。
A.HCN      B.HClO      C.H2SO4     D.CH3COOH     E.H2CO3
③把CO2氣體通入飽和碳酸鈉溶液中,可以觀察到的現(xiàn)象為________,原因為________(用離子方程式表示)。
④要增大氯水中HClO的濃度,可向氯水中加入少量的碳酸鈉溶液,反應的離子方程式為____________。
(3)某溫度時,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是_______。

A.加入適量BaCl2(固體)可以使溶液由d點變到c點
B.通過加水稀釋可以使溶液由b點變到a點
C.d點無BaSO4沉淀生成
D.a(chǎn)點對應的Ksp等于c點對應的Ksp

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

在200 ℃時,將a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到體積為V L的密閉容器中,發(fā)生反應:I2(g)+H2(g)??2HI(g)。
(1)反應剛開始時,由于c(H2)=________,c(I2)=________,而c(HI)=________,所以化學反應速率________最大而________最小(為零)(填“v”或“v”)。
(2)隨著反應的進行,反應混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,從而化學反應速率v________,而v________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)當反應進行到v與v________時,此可逆反應就達到了最大限度,若保持外界條件不變時,混合物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、反應物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率及體系的總壓強(或各組分的分壓)都將________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) ΔH=-94.4 kJ·mol-1。恒容時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如圖所示。

①在1 L容器中發(fā)生反應,前20 min內(nèi),v(NH3)=________,放出的熱量為________。
②25 min時采取的措施是_______________________;
③時段Ⅲ條件下反應的平衡常數(shù)表達式為________(用具體數(shù)據(jù)表示)。
(2)電廠煙氣脫離氮的主反應①:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g),副反應②:2NH3(g)+8NO (g) 5N2O(g)+3H2O(g) ΔH>0。測得平衡混合氣中N2和N2O含量與溫度的關(guān)系如圖。在400~600 K時,平衡混合氣中N2含量隨溫度的變化規(guī)律是________,導致這種變化規(guī)律的原因是________(任答合理的一條原因)。

(3)直接供氨式燃料電池是以NaOH溶液為電解質(zhì)的。電池反應為4NH3+3O2=2N2+6H2O,則負極電極反應式為________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72轉(zhuǎn)化為Cr3。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應起催化作用。為進一步研究有關(guān)因素對該反應速率的影響,探究如下:
(1)在25℃下,控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,做對比實驗,完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。

測得實驗①和②溶液中的Cr2O72濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示。

(2)上述反應后草酸被氧化為______________(填化學式)。
(3)實驗①和②的結(jié)果表明________;實驗①中0~t1時間段反應速率v(Cr3)=________mol·L1·min1(用代數(shù)式表示)。
(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設,請你完成假設二和假設三:
假設一:Fe2起催化作用;
假設二:________;
假設三:    ________;
……
(5)請你設計實驗驗證上述假設一,完成下表中內(nèi)容。[除了上述實驗提供的試劑外,可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O72的濃度可用儀器測定]

實驗方案
(不要求寫具體操作過程)
預期實驗結(jié)果和結(jié)論
 
 
 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)隨溫度變化如下表:

t/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
 
請回答下列問題:
(1)上述正向反應是________反應(選填“放熱”或“吸熱”)。
(2)能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(填編號)
A.容器中壓強不變
B.c(CO2)=c(CO)
C.生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
E.混合氣體的密度不變
(3)在850 ℃發(fā)生上述反應,以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應器中,其中向正反應方向進行的有________(選填A、B、C、D、E)。
 
A
B
C
D
E
n(CO2
3
1
0
1
1
n(H2
2
1
0
1
2
n(CO)
1
2
3
0.5
3
n(H2O)
5
2
3
2
1
 
(4)在850 ℃時,可逆反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下:
時間
/min
CO2
(mol·L-1
H2
(mol·L-1
CO
(mol·L-1
H2O
(mol·L-1
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
 
則3 min~4 min平衡后c3=________mol·L-1,CO2的轉(zhuǎn)化率為________。

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