氨气广泛应用于化肥、制药、合成纤维等领域。
Ⅰ.工业上可由氢气和氮气合成氨气。若用
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分别表示N2、H2、NH3和催化剂,则在催化剂表面合成氨的过程如图1所示:

(1)吸附后,能量状态最高的是 BB(填序号)。
(2)结合上述过程,一定温度下在固体催化剂表面进行NH3的分解实验,发现NH3的分解速率与浓度的关系如2图所示。从吸附和解吸过程分析,c0前反应速率增加的原因可能是 氨的浓度增加,催化剂表面吸附的氨分子增多,速率增大氨的浓度增加,催化剂表面吸附的氨分子增多,速率增大;c0之后反应速率降低的原因可能是 催化剂表面的氨分子太多,不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸催化剂表面的氨分子太多,不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸。

Ⅱ.利用NH3在催化剂(V2O5-WO3/TiO2)作用下将NOx还原为N2是目前应用最为广泛的氮氧化物NOx的净化方法,其原理是:
主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g)ΔH1
副反应:4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)ΔH2
(3)根据盖斯定律可得:4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)ΔH3,则ΔH3=32ΔH1-12ΔH232ΔH1-12ΔH2(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(4)催化剂V2O5-WO3/TiO2中的V2O5是活性组分。在反应器中以一定流速通过混合气[n(O2):n(NH3):n(NO)=71:1:1],在不同温度下进行该催化反应,V2O5的质量分数对单位时间内NO去除率的影响如图3所示。

①从起始至对应A、B、C三点的平均反应速率由小到大的顺序为 vA<vB<vCvA<vB<vC。
②V2O5的质量分数对该催化剂活性的影响是 在100℃-200℃内,V2O5的质量分数对该催化剂活性的影响是催化剂的质量分数越高,催化剂的活性越好,超过200℃,没有明显区别在100℃-200℃内,V2O5的质量分数对该催化剂活性的影响是催化剂的质量分数越高,催化剂的活性越好,超过200℃,没有明显区别。
(5)一定温度下,向1L恒容密闭容器(含催化剂)中投入1molNH3和1.5molNO,发生反应4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)。达到平衡状态时,NO的转化率为60%,则平衡常数为 0.96×0.7550.66×0.440.96×0.7550.66×0.44mol•L-1(列出计算式即可)。
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【考点】化学平衡的计算;化学反应的能量变化规律.
【答案】B;氨的浓度增加,催化剂表面吸附的氨分子增多,速率增大;催化剂表面的氨分子太多,不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸;ΔH1-ΔH2;vA<vB<vC;在100℃-200℃内,V2O5的质量分数对该催化剂活性的影响是催化剂的质量分数越高,催化剂的活性越好,超过200℃,没有明显区别;
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:23引用:4难度:0.6
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