[变式]4NH3+5O2 4NO+6H2O反应在5L的密闭容器中进行.半分钟后.NO物质的量增加了0.3mol.则此反应的反应速率为 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高的特点,其工作原理如图所示.下列说法正确的是(  )

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(1)在其他条件不变的情况下,研究改变起始氢气物质的量[用n(H2)表示]对N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反应的影响,实验结果可表示成如图1所示的规律(图中T表示温度,n表示物质的量):

①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
c
c

②若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时N2、H2的转化率均为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为
1
1
mol,此条件下(T2),反应的平衡常数K=
2.08(mol/L)-2
2.08(mol/L)-2
,当温度升高时该平衡常数将
减小
减小

③图象中T2和T1的关系是
低于
低于
.(填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”).
(2)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图2):
4NH3+5O2?4NO+6H2O,4NH3+3O2?2N2+6H2O
温度较低时以生成
N2
N2
为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因是
氨气氧化生成NO的反应是放热反应,升高温度转化率下降
氨气氧化生成NO的反应是放热反应,升高温度转化率下降

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X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16.X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下变化:
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,B、C两种分子中的电子数均等于10.请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是
第2周期VIA族
第2周期VIA族

(2)分析同主族元素性质的递变规律,发现B、C物质沸点反常,这是因为它们的分子之间存在
氢键
氢键

(3)①C在一定条件下反应生成A的化学方程式是
4NH3+5O2=4NO+6H2O
4NH3+5O2=4NO+6H2O

②X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W,C在适当条件下被W吸收生成一种盐.该盐的水溶液pH
小于
小于
 7(填“大于”、“小于”、“等于”),其原因是(写出离子方程式)
NH4++H2ONH3?H2O+H+
NH4++H2ONH3?H2O+H+

(4)已知Y单质与Z单质生成C的反应是可逆反应,△H<0.将等物质的量的Y、Z两种单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应.下列说法正确的有
ad
ad

a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,Y、Z两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
d.达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量减小
e.达到化学平衡后,升高温度,C的体积分数增大.

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(2009?龙岩一模)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图1:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O?CO2+H2
①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol?L-1.该温度下此反应的平衡常数K=
1
1

②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1molCO,当反应重新建立平衡时,水蒸气的总转化率α (H2O)=
50%
50%

(2)合成塔中发生反应为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.右表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1
573K(填“>”、“<”或“=”).
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:
4NH3+5O2?4NO+6H2O△H=-905kJ?mol-1
不同温度下NO产率如图2所示.温度高于900℃时,NO产率下降的原因
温度高于900℃时,平衡向左移动
温度高于900℃时,平衡向左移动

(4)吸收塔中反应为:3NO2+H2O?2HNO3+NO.从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是
充入空气,NO转化为NO2,有利于提高原料利用率
充入空气,NO转化为NO2,有利于提高原料利用率

(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气.目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol

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(2009?中山模拟)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据:
时间(h)浓度(mol/L) 0 1 2 3 4
N2 1.500 1.400 1.200 C1 C1
H2 4.500 4.200 3.600 C2 C2
NH3 0 0.200 0.600 C3 C3
根据表中数据计算0~2小时内N2的平均反应速率
0.15
0.15
mol?L-1?h-1
若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为
2(1-
1
a
2(1-
1
a
(用含a的代数式表示)
(2)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,发明了一种合成氨的新方法(Science,2,Oct.1998,p98),在常压下,把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池,利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质,氢气和氮气在电极上合成了氨,转化率达到78%,试写出电解池阴极的电极反应式
N2+6H++6e-═2NH3
N2+6H++6e-═2NH3

(3)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O2?4NO+6H2O  K1=1×1053(900℃)
4NH3+3O2?2N2+6H2O   K2=1×1067(900℃)温度较低时以生成
N2
N2
为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因
生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降
生成NO的反应为放热反应,升高温度转化率下降
.吸收塔中需要补充空气的原因
进一步与NO反应生成硝酸
进一步与NO反应生成硝酸

(4)尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂,此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%.其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2请写出有关反应化学方程式
NO+NO2+H2O=2HNO2
NO+NO2+H2O=2HNO2
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
CO(NH22+2HNO2=CO2+2N2+3H2O

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