可逆反應中計量系數(shù)與實際反應量的問題 已知熱化學方程式:N2(g)+3 H2(g)2 NH3(g),ΔH＝-92.2 kJ·mol-1 現(xiàn)有a.b兩個反應器.a中充入1 mol N2與3 mol H2.b中充入1 mol N2與6 mol H2.反應放出的熱分別是Qa和Qb.則 ( ) A．Qa＜Qb＜92.2 kJ B．Qa＝Qb＜92.2 kJ C．Qa＝Qb＝92.2 kJ D．Qa＜Qb＝92.2 kJ 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

氨是一種重要的化工產品，是氮肥工業(yè)、有機合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料，也是一種常用的制冷劑。
(1) 實驗室制備氨氣的化學反應方程式為_________。
(2) 工業(yè)合成氨的反應方程式為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H。下圖I是合成氨反應的能量與反應過程相關圖（未使用催化劑）；圖D是合成気反應在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時，某一反應條件的改變對反應的影響圖。

下列說法正確的是_______。
A．ΔH＝－92.4kJ/mol
B．使用催化劑會使E1的數(shù)值增大
C．為了提高轉化率，工業(yè)生產中反應的濃度越低越好
D．圖II是不同壓強下反應體系中氨的物質的量與反應時間關系圖，且PA<PB
E.圖II是不同溫度下反應體系中氨的物質的量與反應時間關系圖，且TA>TB；
F.該反應的平銜常數(shù)KA<KB
G.在曲線A條件下，反應從開始到平衡，消耗N2的平均速率為mol/(L·min)
(3) —定溫度下，向一個容積為2 L的密閉容器中通入2 mol N2和7 mol H2，達到平衡時測得容器的壓強為起始時的倍，則此溫度下的平衡常數(shù)為_______。在同一溫度，同一容器中，將起始物質改為amol N2  b molH2   c mol NH3 (a,b,c均不為零）欲使平衡混合物中各物質的質量與原平衡相同，則a,b,c滿足的關系為_____________(用含a,b,c的表達式表示），且欲使反應在起始時向逆反應方向進行，c的取值范圍是_______
(4)已知H2(g)的燃燒熱為285.8 kJ/mol，試寫出表示NH3(g)燃燒熱的熱化學反應方程式_____。以氨氣為燃料可以設計制氨燃料電池（電極材料均為惰性電極,KOH溶液作電解質溶液）該電池負極電極反應式為_______經(jīng)測定，該電作過程中每放出1molN2實際提供460kJ的電能，則該燃料電池的實際效率為_____(燃料電池的實標效率是指電池實際提供的電能占燃料電池反應所能釋放出的全部能量的百分數(shù))

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（16分）碳及其化合物與人類生產、生活密切相關。請回答下列問題：
（1）在化工生產過程中，少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒，常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知： C(s)+（g）=CO（g）ΔH1=-126．4kJ/mol        ①
C(s)+O2（g）=CO2（g）  ΔH2= －393．5kJ·mol－1       ②
                 S(s)+O2（g）=SO2（g）   ΔH3= －296．8kJ·mol－1         ③
則SO2氧化CO的熱化學反應方程式：                              
（2）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

①CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖1所示，該反應ΔH     0（填“>”或“ <”）。
圖2表示CO的轉化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關系，曲線I、II、III對應的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3，則K1、K2、K3的大小關系為         ；測得B(X1,60)點氫氣的轉化率為40%，則x1=        。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應達到平衡狀態(tài)。當改變反應的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是      （填序號）。

A．正反應速率先增大后減小B．逆反應速率先增大后減小
C．化學平衡常數(shù)K值增大D．反應物的體積百分含量增大
E． 混合氣體的密度增大
③一定條件下，將2molCO和2molH2置于容積為2L固定的密閉容器中發(fā)生上述反應，反應達到平衡時CO與H2體積之比為2∶1，則平衡常數(shù)K＝              。
（3）最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法可以處理高濃度乙醛廢水。
原理：使用惰性電極電解，乙醛分別在陰、陽極轉化為乙醇和乙酸，
總反應為:2CH3CHO+H2OCH3CHOH+CH3CHOOH。
實驗室中，以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質溶液，模擬乙醛廢水的 處理過程，其裝置示意圖如圖所示：

①電解過程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產生無色氣體，陽極電極反應分別為：
4OH－-4e－═O2↑+2H2O；                                   。
②在實際工藝處理過程中，陰極區(qū)乙醛的去除率可達60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛的含量為300mg/L的廢水，可得到乙醇        kg(計算結果保留2位小數(shù)）

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（16分）碳及其化合物與人類生產、生活密切相關。請回答下列問題：
（1）在化工生產過程中，少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒，常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知： C(s)+（g）=CO（g）ΔH1=-126．4kJ/mol        ①
C(s)+O2（g）=CO2（g）  ΔH2= －393．5kJ·mol－1       ②
                 S(s)+O2（g）=SO2（g）   ΔH3= －296．8kJ·mol－1         ③
則SO2氧化CO的熱化學反應方程式：                              
（2）CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

①CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖1所示，該反應ΔH     0（填“>”或“ <”）。
圖2表示CO的轉化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關系，曲線I、II、III對應的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3，則K1、K2、K3的大小關系為         ；測得B(X1,60)點氫氣的轉化率為40%，則x1=        。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應達到平衡狀態(tài)。當改變反應的某一個條件后，下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是      （填序號）。
A．正反應速率先增大后減小B．逆反應速率先增大后減小
C．化學平衡常數(shù)K值增大D．反應物的體積百分含量增大
E． 混合氣體的密度增大
③一定條件下，將2molCO和2molH2置于容積為2L固定的密閉容器中發(fā)生上述反應，反應達到平衡時CO與H2體積之比為2∶1，則平衡常數(shù)K＝              。
（3）最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法可以處理高濃度乙醛廢水。
原理：使用惰性電極電解，乙醛分別在陰、陽極轉化為乙醇和乙酸，
總反應為:2CH3CHO+H2OCH3CHOH+CH3CHOOH。
實驗室中，以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質溶液，模擬乙醛廢水的 處理過程，其裝置示意圖如圖所示：

①電解過程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產生無色氣體，陽極電極反應分別為：
4OH－-4e－═O2↑+2H2O；                                   。
②在實際工藝處理過程中，陰極區(qū)乙醛的去除率可達60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛的含量為300mg/L的廢水，可得到乙醇        kg(計算結果保留2位小數(shù)）

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（15分）氨氣是一種重要的化工原料，大量用于制造尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸，在有機合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料等。請回答下列問題：
（1）氨氣是工業(yè)制備硝酸的重要原料，已知下列三個熱化學方程式：
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l)  △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否應用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，則寫出△H=                        ；若不能，說明理由：
                                  。
（2）在相同的溫度下，容積相等的兩個恒容密閉容器（編號分別為a和b）中，一定量的氮氣和氫氣發(fā)生下列可逆反應：
N2(g) ＋ 3H2(g)  2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
實驗測得反應起始時各物質的物質的量及平衡時放出的熱量如下表：

容器編號
起始時各物質物質的量/mol
平衡時反應
N2
H2
NH3
a
1
3
0
23.1
b
2
6
0
未知（用E表示）
下列說法正確的是         （填序號）
①反應a和反應b的氫氣轉化率相同
②利用已知數(shù)據(jù)可以計算反應b的平衡常數(shù)
③利用已知數(shù)據(jù)可以計算反應b放出的能量E
④平衡時a、b兩個反應的氨氣體積分數(shù)為1:1
（3）溫度為400℃、壓強為30Mpa的情況下，密閉容器中發(fā)生氫氣與氮氣的合成氨反應：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H＜0 。
氨氣的物質的量[n(NH3)]和氫氣的物質的量[n(H2)]隨時間變化的關系如下圖：

正反應速率最大的點是       （選填a、b、c、d中的一個或幾個），氮氣的物質的量[n(N2)]相等的兩點是       （選填a、b、c、d中的兩個）；保持其他條件不變，將溫度改為600℃，在上圖中畫出反應達到平衡的過程中氨氣的變化曲線。
（4）工業(yè)合成氨用煤制備原料氣氫氣時，往往排放大量的二氧化碳。實際工業(yè)生成中可利用二氧化碳聯(lián)合生產二甲醚（CH3OCH3），一定條件下，在容積固定的密閉設備中發(fā)生反應：
2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)  △H＜0
兩個密閉恒容容器中在溫度均為T且保持不變的情況下進行上述反應，一段時間后測得兩個容器中有關數(shù)據(jù)及正逆反應速率關系如下表：
容器
c(CO2)
/mol·L－1
c(H2)
/mol·L－1
c(CH3OCH3)
/mol·L－1
c(H2O)
/mol·L－1
v (正)和v (逆)比較
容器I
1.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
1.0×10－4
v (正)＝v (逆)
容器II
2.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
2.0×10－4
 
容器I中的反應      (選填“是”或“否”)達到平衡狀態(tài)，該反應在溫度為T時的平衡常數(shù)K=         。表格內的空格處v(正)與v(逆)的大小關系是               。

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（15分）氨氣是一種重要的化工原料，大量用于制造尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸，在有機合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料等。請回答下列問題：
（1）氨氣是工業(yè)制備硝酸的重要原料，已知下列三個熱化學方程式：
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)＝ 4NO(g) +6H2O(l)  △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)＝ 2NO (g) △H
能否應用△H1和△H2表示△H？
若能用△H1和△H2表示△H，則寫出△H=                        ；若不能，說明理由：
                                  。
（2）在相同的溫度下，容積相等的兩個恒容密閉容器（編號分別為a和b）中，一定量的氮氣和氫氣發(fā)生下列可逆反應：
N2(g) ＋ 3H2(g)  2NH3(g) △H＝－92.4 kJ/mol
實驗測得反應起始時各物質的物質的量及平衡時放出的熱量如下表：
容器編號
起始時各物質物質的量/mol
平衡時反應
N2
H2
NH3
a
1
3
0
23.1
b
2
6
0
未知（用E表示）
下列說法正確的是         （填序號）
①反應a和反應b的氫氣轉化率相同
②利用已知數(shù)據(jù)可以計算反應b的平衡常數(shù)
③利用已知數(shù)據(jù)可以計算反應b放出的能量E
④平衡時a、b兩個反應的氨氣體積分數(shù)為1:1
（3）溫度為400℃、壓強為30Mpa的情況下，密閉容器中發(fā)生氫氣與氮氣的合成氨反應：N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H＜0 。
氨氣的物質的量[n(NH3)]和氫氣的物質的量[n(H2)]隨時間變化的關系如下圖：

正反應速率最大的點是       （選填a、b、c、d中的一個或幾個），氮氣的物質的量[n(N2)]相等的兩點是       （選填a、b、c、d中的兩個）；保持其他條件不變，將溫度改為600℃，在上圖中畫出反應達到平衡的過程中氨氣的變化曲線。
（4）工業(yè)合成氨用煤制備原料氣氫氣時，往往排放大量的二氧化碳。實際工業(yè)生成中可利用二氧化碳聯(lián)合生產二甲醚（CH3OCH3），一定條件下，在容積固定的密閉設備中發(fā)生反應：
2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)  △H＜0
兩個密閉恒容容器中在溫度均為T且保持不變的情況下進行上述反應，一段時間后測得兩個容器中有關數(shù)據(jù)及正逆反應速率關系如下表：
容器
c(CO2)
/mol·L－1
c(H2)
/mol·L－1
c(CH3OCH3)
/mol·L－1
c(H2O)
/mol·L－1
v (正)和v (逆)比較
容器I
1.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
1.0×10－4
v (正)＝v (逆)
容器II
2.0×10－2
1.0×10－2
1.0×10－4
2.0×10－4
 
容器I中的反應      (選填“是”或“否”)達到平衡狀態(tài)，該反應在溫度為T時的平衡常數(shù)K=         。表格內的空格處v(正)與v(逆)的大小關系是               。

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