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合成氨生产装置简图正反应的平衡常数的值为

时间:2018-02-13 12:29 文章来源:环亚国际登录网址 点击次数:

题型十化学回响反映原理

1.(2017湖北八校联考)Ⅰ.煤制自然气的工艺流程简图如下:

(1)回响反映Ⅰ:C(s)+H2 O(g)CO(g)+H2 (g)ΔH =+135kJ·mol-1 -通入的氧气会与部门碳产生点燃回响反映。请应用能量转化及均衡挪动转移原理注脚通入氧气的作用:

(2)回响反映Ⅱ:CO(g)+H2 O(g)CO2 (g)+H2 (g)

ΔH =-41kJ·mol-1 。如图表示不同温度条件下-煤气化回响反映Ⅰ产生后的汽气比(水蒸气与CO精神的量之比)与CO均衡转化率的变化相干。

①鉴定T 1T 2T 3 的大小相干 。(从小到大的序次)

②若煤气化回响反映Ⅰ产生后的汽气比为0.8-经煤气化回响反映Ⅰ和水气变换回响反映Ⅱ后-获得CO与H2 的精神的量之比为1∶3-则回响反映Ⅱ应挑选的温度是 (填“T 1 ”“T 2 ”或“T 3 ”)。

(3)①甲烷化回响反映Ⅳ产生之前须要实行脱酸回响反映Ⅲ。煤经回响反映Ⅰ和Ⅱ后的气体中含有两种酸性气体-折柳是H2 S和

②工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2 S气体获得两种酸式盐-该回响反映的离子方程式是

Ⅱ.应用甲烷超干重整CO2 技术可获得富含CO的气体-将甲烷和二氧化碳转化为可应用的化学品-其动力和环境上的双重意义巨大。该技术中的化学回响反映为:

CH4 (g)+3CO2 (g)2H2 O(g)+4CO(g)ΔH >0

CH4 超干重整CO2 的催化转化原理默示如图:

(4)历程Ⅱ-完毕了含氢精神与含碳精神的分离。生成H2 O(g)的化学方程式是

(5)假定历程Ⅰ和历程Ⅱ中的各步均转化完全-下列说法无误的是 。(填序号)

A.历程Ⅰ和历程Ⅱ中均含有氧化复原回响反映

B.历程Ⅱ中使用的催化剂为Fe3 O4 和CaCO3

C.若历程Ⅰ投料=1-可招致历程Ⅱ中催化剂生效

(6)肯定条件下-向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1.2 molCH4 (g)和4.8mol CO2 (g)-产生回响反映CH4 (g)+3CO2 (g)2H2 O(g)+4CO(g)ΔH >0-实验测得-回响反映罗致的能量和甲烷的体积分数随功夫变化的曲线图像如图。计算该条件下-此回响反映的ΔH =

?导学?

2.(2017安徽宣城二模)为辩论哈伯法分解氨回响反映-T ℃时-在容积为2L的恒容容器中通入4 molN2 和12 molH2 -回响反映如下:N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g)ΔH =-92.0kJ·mol-1 -相关键能数据如下:

N≡N

H—H

N—H

键能数据/(kJ·mol-1 )

946

436

x

若25 min时回响反映到达均衡-各精神浓度随功夫变化曲线如图1中甲、乙、丙。回复下列题目:

图1

(1)0~25 min内-回响反映的均匀速率v (H2 )为 ;表中x =

(2)T ℃时-该回响反映的均衡常数K = (用最简分数表达)。

(3)T ℃时-若起始充入8 molN2 和24 molH2 -则回响反映刚到达均衡时-表示c (H2 )在图1中相应的点为 (填字母)。

(4)以煤为主要原料的分解氨工业中-原料气氢气常用下述方法获得:

①C(s)+H2 O(g)CO(g)+H2 (g)ΔH 1

②CO(g)+H2 O(g)CO2 (g)+H2 (g)ΔH 2

若已知CO和H2 的点燃热折柳为283 kJ·mol-1 和285.8 kJ·mol-l ;

H2 O(g)H2 O(l)ΔH =-44 kJ·mol-1 -则ΔH 2 =

(5)氨气是坐蓐硝酸的紧急原料-其历程如下:

图2

写出办法Ⅰ的化学方程式:

(6)图3是迷信家提出的应用电解法常温常压下由氮气、氢气分解氨的默示图:

图3

由图可知-钯电极B是电解池的 (填“阴极”或“阳极”);钯电极A上的电极回响反映式为 。?导学?

3.(2017贵州遵义二模)(1)将Cl2 通入水中-Cl2 部门与水回响反映:Cl2 +H2 OH+ +Cl- +HClO。若要删除Cl2 的溶解-可在氯水中参与大批

A.AgNO3 晶体

B.CaCO3 粉末

C.NaCl晶体

D.蒸馏水

E.浓盐酸

(2)在肯定条件下-同时参与CO、H2 O(g)、CO2 、H2 于一密闭容器中产生如下回响反映:CO+H2 O(g)CO2 +H2 -回响反映开首时向右实行。下列说法中不无误的是

A.回响反映开首时-正回响反映速率大于逆回响反映速率

B.回响反映开首时-正回响反映速率最大-逆回响反映速率为零

C.随着回响反映的实行-正回响反映速率逐步减小-末了为零

D.随着回响反映的实行-逆回响反映速率增大-正回响反映速率减小-末了相等

(3)肯定条件下(温度恒定)-SO2 与O2 回响反映的浓度随功夫的变化如下表。

功夫/min

0

10

20

30

40

50

60

70

c (SO2 )/(mol·L-1 )

1.0

c (O2 )/(mol·L-1 )

0.5

0.35

0.25

0.18

0.1

0.05

0.05

0.05

c (SO3 )/(mol·L-1 )

0

0.3

0.5

0.65

0.8

0.9

0.9

0.9

由上表数据计算:

A.30~40 min功夫段-以SO2 表示的回响反映速率为 ;

B.该温度下-正回响反映的均衡常数的值为 ;

C.均衡时-SO2 的转化率为

(4)电解尿素的碱性溶液制氢气的装备默示图见下图(电解池中隔阂仅阻难气体经由过程-阴、阳极均为惰性电极)。电解时-阳极的电极回响反映式为

(5)3.04 g铜镁合金完全溶解于100mL密度为1.40g·cm-3 、质量分数为63%的硝酸中-获得NO2 气体2 688 mL(法度圭臬景况)-向回响反映后的溶液中参与1.0mol·L-1 NaOH溶液-当金属离子满堂沉淀时-获得5.08g沉淀。则参与NaOH溶液的体积是 mL。?导学?

4.(2017河南百校联盟联考)钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着普通的应用。

(1)Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化为MoO2 F2 和MoOF4 (大批)-硝酸自身被复原为NO2 -则该回响反映中氧化剂与复原剂的精神的量之比为

(2)已知:

①2Mo(s)+3O2 (g)2MoO3 (s)ΔH 1

②2MoS2 (s)+7O2 (g)2MoO3 (s)+4SO2 (g)ΔH 2

③MoS2 (s)+2O2 (g)Mo(s)+2SO2 (g)ΔH 3

则ΔH 3 = (用含ΔH 1 、ΔH 2 的代数式表示)。

(3)电氧化法提纯钼的原理:将辉钼矿(MoS2 )放入装有食盐水的电解槽中-用惰性电极电解-MoS2 被氧化为Mo和S。

①辉钼矿应放入电解槽的 (填“阴极区”或“阳极区”)。

②阴极的电极回响反映式为

(4)碳酸钠作固硫剂并用氢复原辉钼矿的原理为MoOS2 (s)+4H2 (g)+2Na2 CO3 (s)MoO(s)+2CO(g)+4H2 O(g)+2Na2 S(s)ΔH -实验测得均衡时的相关变化曲线如图所示。

图1不同压强下温度与H2 均衡转化率的相干

图20.1MPa下温度与均衡时气体成分的相干

①由图1可知-该回响反映ΔH (填“>”或“<”)0-p 1p 2p 3 由大到小的序次为

②由图2可知-A 点时H2 的均衡转化率为

B 点对应的均衡常数K =

题型十化学回响反映原理

1.答案Ⅰ.(1)氧气与碳产生点燃回响反映放热-放出的热被可逆回响反映罗致应用-鼓吹回响反映正向挪动转移

(2)①T 1 <<I style="mso-plair conditioning unite a nevertheless beti-font-style:normas">T2 <<Istyle="mso-plair conditioning unite a nevertheless beti-font-style: normas">T3T 3

(3)①CO2 ②C +H2 SHS- +HC

Ⅱ.(4)4H2 +Fe3 O4 3Fe+4H2 O

(5)AC(6)+330 kJ·mol-1

解析Ⅰ.(1)C(s)+H2 O(g)CO(g)+H2 (g)ΔH =+135 kJ· mol-1 -是吸热回响反映-而碳与氧气回响反映放出热量-使回响反映C(s)+H2 O(g)CO(g)+H2 (g)向正回响反映方向挪动转移-进步碳的应用率。(2)①回响反映CO(g)+H2 O(g)CO2 (g)+H2 (g)ΔH =-41kJ· mol-1 的正回响反映为放热回响反映-温度越高一氧化碳的转化率越低-由图可知-温度的大小为T 1 <<Istyle="mso-plair conditioning unite a nevertheless beti-font-style:normas">T2 <<Istyle="mso-plair conditioning unite a nevertheless beti-font-style:normas">T3 。②若煤气化回响反映Ⅰ产生后的汽气比为0.8-设水蒸气的精神的量是4mol-则生成的CO精神的量为5mol-同时生成5mol氢气-经煤气化回响反映Ⅰ和水气变换回响反映Ⅱ后-设回响反映Ⅱ中CO转化的精神的量为x mol-则生成x mol氢气-则(5-x )∶(5+x )=1∶3-x =2.5-CO的转化率α (CO)=×100%=50%-按照图知-回响反映温度为T 3 。(3)①按照回响反映Ⅱ知-生成的酸性气体还有二氧化碳;②工业上常用热碳酸钾法脱除H2 S气体获得两种酸式盐-则二者回响反映生成碳酸氢钾和硫氢化钾-回响反映的离子方程式为C+H2 S HS- +HC。

Ⅱ.(4)由图示可知-历程Ⅱ中氢气复原Fe3 O4 生成H2 O。(5)历程Ⅰ有氢气生成-而历程Ⅱ中生计氢气复原四氧化三铁-均属于氧化复原回响反映-A无误。历程Ⅱ中使用的催化剂为Fe3 O4 和CaO-B缺点。若历程Ⅰ投料=1-则CH4 和CO2 刚巧生成CO和H2 -无多余的CO2 -招致催化剂生效-C无误。

(6)设转化的甲烷的精神的量为x mol。

CH4 (g)+3CO2 (g)2H2 O(g)+4CO(g)

起始精神
的量/mol1.24.800

变化精神
的量/molx 3x 2x 4x

均衡精神
的量/mol1. 2-x 4. 8- 3x 2x 4x

均衡时CH4 的体积分数为-解得x =0.36-则ΔH =+118.8×kJ· mol-1 =+330kJ· mol-1

2.答案(1)0.12mol·L-1 ·min-1 391

(2)

(3)B

(4)-41.2 kJ·mol-1

(5)4NH3 +5O2 4NO+6H2 O

(6)阳极N2 +6H+ +6e- 2NH3

解析(1)按照图像-25 min时-氢气的浓度变成3mol· L-1 -v (H2 )= =0.12mol· L-1 · min-1H =-92.0 kJ· mol-1 =946 kJ· mol-1 +436 kJ· mol-1 ×3-6x -x =391 kJ· mol-1 。(2)T ℃时-均衡时c (N2 )=1 mol· L-1 -c (H2 )=3 mol· L-1 -c (NH3 )=2 mol· L-1 -该回响反映的均衡常数K =。(3)T ℃时-若起始充入8 molN2 和24 molH2 -相当于增大压强-若均衡不挪动转移-氢气的浓度变为素来的2倍-为6 mol· L-1 -而增大压强-均衡正向挪动转移-c (H2 )减小-回响反映速率加速-创造均衡须要的功夫收缩。(4)已知:①CO(g)+O2 (g)CO2 (g)ΔH =-283 kJ· mol-1 ;②H2 (g)+O2 (g)H2 O(l)ΔH =-285.8 kJ· mol-1 ;③H2 O(g)H2 O(l)

ΔH =-44 kJ· mol-l -由盖斯定律可知-①-②+③可得CO(g)+H2 O(g)CO2 (g)+H2 (g)ΔH =-283.0 kJ· mol-1 -(-285.8kJ· mol-1 )+(-44kJ· mol-1 )=-41.2kJ· mol-1 。(6)钯电极A上氮气生成了氨气-产生了复原回响反映-是阴极-则钯电极B是电解池的阳极;钯电极A上的电极回响反映式为N2 +6H+ +6e- 2NH3

3.答案(1)CE(2)BC

(3)0.015mol·L-1 ·min-1%(或0.9)

(4)CO(NH2 )2 +8OH- -6e- C+N2 ↑+6H2 O

(5)1 280

解析(1)参与硝酸银晶体-AgNO3 与Cl- 回响反映生成氯化银沉淀-均衡右移-A缺点。参与碳酸钙固体-与氢离子回响反映-均衡右移-B缺点。参与NaCl晶体-补充氯离子浓度-均衡左移-贬抑氯气的溶解-C无误。加水浓缩-鼓吹氯气的溶解-D缺点。参与浓盐酸-氯离子浓度增大-均衡向逆回响反映方向挪动转移-贬抑氯气的溶解-E无误。(2)回响反映开首时-由于回响反映向右实行-于是乎正回响反映速率大于逆回响反映速率-A无误。由于同时参与CO、H2 O(g)、CO2 、H2 -且此回响反映是可逆回响反映-于是乎正逆回响反映同时实行-开首时向右实行-正回响反映速率最大-逆回响反映速率最小-但不等于0-只不过正回响反映方向速率大于逆回响反映方向速率-B缺点。随着回响反映的实行-正回响反映速率逐步减小-当正、逆回响反映速率相等-化学均衡创造-但正回响反映速率不等于0-C缺点。随着回响反映实行-正回响反映速率减小-逆回响反映速率增大-当两者相等时-化学均衡创造-D无误。(3)v (SO3 )=mol· L-1 · min-1 =0.015mol· L-1 · min-1 -按照化学回响反映速率之比等于化学计量数之比-于是乎v (SO2 )=v (SO3 )=0.015mol· L-1 · min-1 。到达化学均衡时c (SO2 )=(1-0.9) mol· L-1 =0.1 mol· L-1 -按照化学均衡常数的表达式-K = =1620。SO2 的转化率为α (SO2 )= ×100%=90%。(4)按照电解默示图-阳极获得N2 -于是乎是CO(NH2 )2 在阳极上放电-于是乎电极回响反映式为CO(NH2 )2 +8OH- -6e- C +N2 ↑+6H2 O。(5)当金属离子满堂转化成沉淀时-溶液中的溶质为NaNO3 -按照元素守恒有-n (NaOH)=n (NaNO3 )=n (HNO3 )-n (NO2 )= =1.28mol-于是乎须要的氢氧化钠溶液的体积为×103 mL· L-1 =1 280mL。

4.答案(1)6∶1

(2) ΔH 2 - ΔH 1

(3)①阳极区②2H2 O+2e- H2 ↑+2OH- (或2H+ +2e- H2 ↑)

(4)①>p 3 >p 2 >p 1 ②50%③0.01

解析(1)Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化为MoO2 F2 -硝酸自身被复原为NO2 -Mo从0价降低到+6价-N从+5价下降到+4价-按照电子守恒-氧化剂与复原剂的精神的量之比为6∶1。(2)按照盖斯定律-由②×-①×-得ΔH 3H 2H 1 。(3)①MoS2 被氧化为Mo和S-电解池的阳极区产生氧化回响反映-则辉钼矿应放入电解槽的阳极区。②阴极产生复原回响反映-是水电离的H+ 得电子复原为氢气-电极回响反映式为2H2 O+2e- H2 ↑+2OH- (或2H+ +2e- H2 ↑)。(4)①由图1可知-氢气的转化率随温度降低而降低-注脚温度降低均衡正向挪动转移-即正回响反映为吸热回响反映-即该回响反映ΔH >0-在恒温条件下-增大压强均衡逆向挪动转移-氢气的转化率应下降-则由图示可知p 1p 2p 3 由大到小的序次为p 3 >p 2 >p 1 。②MoOS2 (s)+4H2 (g)+2Na2 CO3 (s)MoO(s)+2CO(g)+4H2 O(g)+2Na2 S(s)-设A 点时混合气体的总精神的量为1 mol-则H2 的精神的量为0.4 mol-H2 O(g)的精神的量为0.4 mol-则变化的H2 的精神的量为0.4 mol-A 点时H2 的均衡转化率为α (H2 )= ×100%=50%。③B 点时H2 、CO的体积分数均为25%-则H2 O(g)的体积分数为0.5-B 点对应的均衡常数K ==0.01。

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