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氢气是重要的化工原料,研究氢气的高效利用具有深远的意义。回答下列问题。
Ⅰ.合成氨工业中,H2与N2在铁触媒的作用下反应历程为:
①化学吸附:N2(g)→2N**表示吸附态,下同)、H2(g)⇌2H*;②表面吸附:N*+H*⇌NH*、NH*+H*⇌NH2*、NH2*+H*⇌NH3*
③脱附:NH3*⇌NH3(g)。其中脱附决定合成氨的整体反应速率。
(1)根据题意,铁触媒在合成氨中的作用为
作为催化剂,起催化作用
作为催化剂,起催化作用

(2)实际生产中,原料气中H2和N2的物质的量之比为2.8:1,N2适度过量的理由除了原料易得、可提高H2的转化率外,还有
可以使容器内氮气浓度增加,因此化学反应速率加快
可以使容器内氮气浓度增加,因此化学反应速率加快

(3)已知:Ka1(H2SO3)>Kb(NH3•H2O)>Ka2(H2SO3)。工业上用氨水处理硫酸厂尾气中的SO2,恰好生成(NH42SO3时,溶液显
性(填“酸”“中”或“碱”,下同);继续吸收SO2恰好生成NH4HSO3时,溶液显
性。
Ⅱ.在一定条件下,H2可以用于治理氮氧化物污染。
(4)有关键能如表,则2H2(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2H2O(g)该反应正反应与逆反应活化能之差为
-666 kJ/mol
-666 kJ/mol

化学键 H-H NO N2 H-O
键能/(kJ•mol-1 436 632 946 464
(5)向两个容积为2L的刚性容器中均充入2molH2和2molNO,分别在220℃和300℃发生反应:2H2(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2H2O(g)。测得两容器中H2与H2O的物质的量随时间的变化关系如图所示,曲线Ⅰ平衡后气体的总压强为p1kPa,曲线Ⅱ平衡后气体的总压强为p2kPa。
①220℃条件下的变化曲线为
I
I
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);ad段N2的平均反应速率为
0.0125
0.0125
mol/(L•min)。
②a、c、d三点的逆反应速率由大到小的顺序为
c>d>a
c>d>a
(用a、c、d表示);曲线Ⅱ代表的温度下,该反应的Kp=
1
.
75
p
2
1
.
75
p
2
(Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

【答案】作为催化剂,起催化作用;可以使容器内氮气浓度增加,因此化学反应速率加快;碱;酸;-666 kJ/mol;I;0.0125;c>d>a;
1
.
75
p
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:17引用:2难度:0.5
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
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