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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷309
I.氨基甲酸铵(H2NCOONH4)为尿素生产过程的中间产物,易分解。某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。回答下列问题:
(1)H2NCOONH4分解生成NH3与CO2气体的热化学方程式:H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g) ΔH=+159.5kJ/mol,恒容条件下,实验测得数据如下表所示:
T/K293298303308313
p/kPa8.6011.4016.2420.8630.66

①恒温恒容时,下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A.容器内总压强不再改变                           B.2v(NH3)=v(CO2)
C.c2(NH3)∙c(CO2)的值不再改变                    D.NH3的体积分数不再改变
②某温度下,该反应平衡时容器内总压强为p,写出该反应的压强平衡常数的计算式Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度。分压=总压×物质的量分数)。
③随着温度升高,Kp逐渐_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。其主要原因是________
④某温度下,达到平衡后,欲增加NH3的平衡浓度。可采取的措施有_______(填标号)。
A.加H2NCOONH4 B.加催化剂          C.减小体积增大压强                 D.移走CO2
(2)已知:RInKp=+C(C为常数)。

根据上表实验数据得到图象,则该反应的反应热ΔH=___________kJ·mol-1
II.内烯是重要的工业品。可用于制取卤代烃、内醇及塑料等。工业中以丙烷催化脱氢来制取丙烯:
主反应:C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) ΔH1
副反应:C3H8(g) CH4(g)+C2H4(g) ΔH2=+8130kJ·mol-1
已知部分化学键的键能如下表:
共价键C-CC=CC-HH-H
键能(kJ·mol-1)348615413436
(3)△H1=___________
(4)不同温度下,丙烷以相同的流速经过装有催化剂的管道。测得丙烷转化率。丙烯选择性和温度的关系如图1所示。下列有关丙烷催化脱氢反应说法正确的是___________。
A.主、副反应的ΔS相等
B.温度升高,丙烯的产率增大
C.单位时间内生成1molH-H键,同时消耗lmolC=C键,反应未达到平衡
D.高于600°C,温度升高,主、副反应平衡逆移,导致丙烷转化率下降
(5)某T℃时,在l0L密闭反应器中加入1mol丙烷进行催化脱氢实验,测得C3H6和C2H4的产率随时间的变化关系。如图2所示。

t1前,相同时间内,C2H4的产率高于C3H6的原因是___________
T℃时,主反应的平衡常数K=___________。(保留2位有效数字)
21-22高三上·黑龙江牡丹江·期中
知识点:根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算化学平衡的移动及其影响因素化学平衡常数的有关计算熵判据 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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I.以“水煤气”为原料合成氨)需在变换塔中将CO变换成H2,变换塔中主要发生的反应有:
主反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H1<0
副反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2<0
(1)关于合成氨工艺的下列说法中,正确的是____。
A.在合成氨时,控制温度远高于室温是为了保证尽可能高平衡转化率和反应速率
B.在一定压强下, 随着温度的升高,变换塔中CO与CO2的物质的量之比增大
C.为提高原料中H2转化率,应向反应器中加入适当过量的空气
D.体系温度升高,可能导致催化剂失活,用热交换器可将原料气预热并使反应体系冷却
(2)已知:相对压力平衡常数Kp的表达式是指在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体B的相对分压等于其分压p(B) (单位:kPa)除以标准压强pθ(pθ=100kPa),其分压p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡体系中B的物质的量分数。变换塔中恒容条件下,充入1.0molCO、1.4 molH2O、1.0molH2、0.5 molN2,T℃下,反应达到平衡后,测得CO20.7 mol、CH3OH 0.1 mol。计算T℃时,主反应的相对压力平衡常数Kp=________
II.丙烯是重要的工业品,可用于制取卤代烃、丙醇及塑料等。工业中以丙烷催化脱氢来制取
丙烯:主反应:C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H1=+123.0 kJ/mol
副反应:C3H8(g) =CH4(g)+C2H4(g) △H2=+81.30 kJ/mol
(3)不同温度下,丙烷以相同的流速经过装有催化剂的管道,测得丙烷转化率、丙烯选择性和温度的关系如图所示。下列有关丙烷催化脱氢反应说法正确的是________

A.主、副反应的△S相等
B.温度升高,丙烯的产率增大
C.单位时间内生成1 mol H-H键,同时消耗1 molC=C键,反应未达到平衡
D.低温有利于C-H键断键,高温有利于C-C键断键
E.高于600℃,温度升高,主、副反应平衡逆移,导致丙烷转化率下降
(4)T℃时,在10 L密闭反应器中加入1 mol丙烷进行催化脱氢实验,测得C3H6和C2H4的产率随时间的变化关系,如图2所示。

①t1前,相同时间内,C2H4的产率高于C3H6的原因是_____________
②在图3中绘制主、副反应的“能量~反应过程"示意图__________

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