试卷征集
加入会员
操作视频

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
(1)已知该反应的ΔS=+198.9J•mol-1•K-1,在下列哪个温度下反应能自发进行?
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
kPa•min-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
,其中pΘ=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。
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
请回答下列问题:
(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;
120
t
1
;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
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:17引用:1难度:0.6
相似题
  • 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=
     
    kJ•mol-1
    (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
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (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
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    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
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    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)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
深圳市菁优智慧教育股份有限公司
粤ICP备10006842号公网安备44030502001846号
©2010-2025 jyeoo.com 版权所有
APP开发者:深圳市菁优智慧教育股份有限公司| 应用名称:菁优网 | 应用版本:5.0.7 |隐私协议|第三方SDK|用户服务条款
广播电视节目制作经营许可证|出版物经营许可证|网站地图
本网部分资源来源于会员上传,除本网组织的资源外,版权归原作者所有,如有侵犯版权,请立刻和本网联系并提供证据,本网将在三个工作日内改正