氢气在社会发展中有着重要的作用,如新能源的开发,氢能源的储存一直是科学界在研究的方向。
Ⅰ.利用氨热分解法制氢气是可行方法之一。
一定条件下,利用催化剂将氨气分解为氮气和氢气。相关化学键的键能数据:
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能kJ•mol-1 | 946 | 436.0 | 390.08 |
D
D
(填标号)(已知:T=(273.15+t)K)。A.50℃
B.100℃
C.150℃
D.200℃
(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究.在一定温度和催化剂的条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),部分物质的分压随时间的变化曲线如图1所示。

①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用H2的分压变化表示0~t1时间内的反应速率是
120
t
1
120
t
1
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是(用图中a、b、c、d表示),理由是
容器体积缩小,平衡逆向移动,氮气的分压先迅速增大后适当减小
容器体积缩小,平衡逆向移动,氮气的分压先迅速增大后适当减小
。③该温度下,反应标准平衡常数KΘ=
0.48
0.48
。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g)⇌gG(g)+hH(g) KΘ=(
p
G
p
Θ
)
g
•
(
p
H
p
Θ
)
h
(
p
D
p
Θ
)
d
•
(
p
E
p
Θ
)
e
Ⅱ.下列是大规模制取H2的方法之一:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在一定体积的密闭容器中,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 5 3 |
10 9 |
1.0 | 10 17 |
5 13 |
(3)图2表示不同温度条件下,CO平衡转化率随着n(H2O)/n(CO)的变化趋势。判断T1、T2和T3的大小关系并说明理由:
T1<T2<T3,因为根据K值可知正反应是放热反应,在比例相同时,温度越低,CO转化率越大
T1<T2<T3,因为根据K值可知正反应是放热反应,在比例相同时,温度越低,CO转化率越大
。
(4)实验发现,其它条件不变,在相同时间内,向反应体系中投入一定量的CaO可以增大H2的体积分数,理由是:
CaO 可以吸收产生的CO2,使反应正向移动
CaO 可以吸收产生的CO2,使反应正向移动
。实验结果如图3所示(已知:1微米=10-6米,1纳米=10-9米)。投入纳米CaO比微米CaO,H2的体积分数更高的原因是
纳米CaO表面积比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO强
纳米CaO表面积比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO强
。【答案】D;;容器体积缩小,平衡逆向移动,氮气的分压先迅速增大后适当减小;0.48;T1<T2<T3,因为根据K值可知正反应是放热反应,在比例相同时,温度越低,CO转化率越大;CaO 可以吸收产生的CO2,使反应正向移动;纳米CaO表面积比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO强
120
t
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:17引用:1难度:0.6
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3