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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷84
回答下列问题
(1)工业合成氨的反应为:。已知在298 K时,
①根据反应的焓变和熵变,分析在298 K时合成氨反应___________(填“能”、“不能”或“无法判断”)正向自发进行。
②有利于化学平衡向生成氨的方向移动的是___________
A.升高温度,增大压强       B.升高温度,减小压强
C.降低温度,减小压强       D.降低温度,增大压强
③下图为合成氨生产设备流程示意图,下列说法错误的是___________

A.为防止原料气中混有的杂质使催化剂“中毒”而丧失催化活性,原料气必须经过净化
B.压缩机加压过程,既要考虑平衡移动的问题,又要考虑加压对设备材料的强度设备的制造要求的问题
C.合成氨反应的温度控制在500℃左右,此温度下反应物的平衡转化率最大
D.冷却过程,及时将从平衡混合物中分离除去,促使合成氨反应向生成氨气的方向移动
④假设在恒温恒容的密闭容器中,通入2 mol、6 mol以及4 molAr,达平衡时,氮气的转化率为50%,平衡总压为20MPa,计算平衡常数___________。(计算可用平衡体系物质的分压代替浓度,代入平衡常数表达式,某物质分压=总压×该物质的体积分数)
(2)研究1,3-丁二烯和以物质的量之比为1:1加成时的反应:
1,2-加成:(产物A)
1,4-加成:(产物B)
1,3-丁二烯和以物质的量之比为1:1加成时的反应过程和能量变化如图:

①稳定性:A___________B(填“>”、“=”或“<”)
②探究1,2-加成和1,4-加成的影响因素。
实验1:将1,3-丁二烯和以物质的量之比1:1加成,不同温度,相同时间内测定A和B在产物中的含量,低温时产物以A为主,较高温度时以B为主。
实验2:加热实验1中低温时的反应产物,A的含量减少,B的含量增大。
实验3:在实验1的基础上,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大。
结合反应过程和能量变化的示意图,解释实验1中低温时产物以A为主的原因___________
③说明实验2中,升高温度,A转化为B经历的物质转化过程是___________
21-22高三上·吉林·阶段练习
知识点:化学平衡的移动及其影响因素化学平衡的有关计算化学平衡常数的有关计算反应进行方向判据的应用 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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氮是地球上含量较丰富的一种元素,氮的化合物在工业生产和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推进器的燃料,它与二氧化氮可以相互转化。一定条件下,密闭容器内发生化学反应:H>0,达到平衡时,当分别改变下列某一条件,回答:
①达到平衡时,升高温度,平衡将______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
②达到平衡时,保持体积不变充入Ar气时,平衡将______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
③达到平衡时,保持容器容积不变,再通入一定量N2O4,达到平衡时NO2的百分含量______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)消除汽车尾气污染物中NO的反应平衡常数表达式为:
已知:     
     
     
写出此反应的热化学方程式______,该反应______(填“高温”或“低温”)能自发进行。
(3)在催化剂作用下,H2可以还原NO消除污染,反应的化学方程式为:        。将2 mol NO和1 mol H2充入一个1 L恒容的密闭容器中,经相同时间测得混合气体N2的体积分数与温度的关系如图所示。则低于900 K时,N2的体积分数______(填“是”或“不是”)对应温度下平衡时的体积分数,原因是______。高于900 K时,N2的体积分数降低的可能原因是______(任写一点)。

(4)氨气是生产氮肥的主要原料,一定温度下,在体积为1 L的密闭容器中充入1 mol N2和2 mol H2合成氨反应达到平衡状态时,测得N2的转化率为25%,则达平衡时该反应的平衡常数K=______(列出计算式)。
利用天然气制氢称为“蓝氢”。化学原理如下:
Ⅰ.       
Ⅱ.       
Ⅲ.       
(1)___________
(2)一定温度下,向某恒容密闭容器中充入1mol(g)和2mol(g),若仅发生反应Ⅱ和Ⅲ,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.充入惰性气体,反应Ⅱ平衡向右移动
B.平衡后升高温度,反应速率增大
C.平衡时的体积分数可能大于80%
(3)为了探究浓度对平衡的影响,某研究小组设计选择性膜反应器(如图所示)。已知:仅发生反应Ⅰ且在反应区内进行,膜可以对产物进行选择性释放。反应区内通过控制使压强恒定为100kPa.反应开始时,投料均为1mol(g)和1mol(g)。膜反应器1中0~80s内的平均渗透速率为。膜反应器2中的平均渗透速率不小于膜反应器1。反应区内的部分实验数据如下表(温度相同且保持不变)。请填写下表中空格:
反应器示意图无膜反应器膜反应器1膜反应器2
物质
80s达平衡后的物质的量/mol0.6________
平衡转化率/%___________%50%___________(填“>”“<”或“=”)

(4)一定条件下,向VL恒容密闭容器中通入2mol(g)、1mol(g)、1mol(g)发生上述反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,达到平衡时,容器中(g)为amol,(g)为bmol,(g)为cmol。此温度下,反应Ⅲ的平衡常数___________(用含a、b的代数式表示,为用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
环境保护是当今社会的热门问题,而氮的氧化物是大气污染的主要物质,研究氮的氧化物的反应对于减少大气污染有重要意义。回答下列问题:
I.汽车尾气中的NO对人体健康有严重危害,一种新技术用还原NO的反应原理为:   。该反应的能量变化过程如图:

(1)___________(用图中字母a、b、c、d表示)。该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下有利于自发进行。
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已知反应:   。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应,平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示:

(2)据图分析可知,___________(填“>”、“<”或“=”);反应平衡后,改变以下条件能使速率和两种污染气体转化率都增大的是___________(填标号)。
a.压缩容器体积       b.升高温度       c.恒压充入氦气       d.加入催化剂
(3)反应在D点达到平衡后,若此时降低温度,同时压缩容器体积,在重新达到平衡过程中,D点会向A~G点中的___________点方向移动。
(4)E点的压强平衡常数___________(保留两位有效数字;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×该组分物质的量分数)。
(5)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1:1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:

①250℃脱氮率较好的催化剂是___________(填“Cat-1”或“Cat-2”)。
②催化剂Cat-2条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是___________

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