解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷142
合成氨的工艺流程一般分三步:第一步为原料气的制备,将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气;第二步为净化,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;第三步为氨合成,将纯净的氢氮混合气压缩,增大压强,在催化剂的作用下合成氨。
已知几种物质的燃烧热如表所示:
回答下列问题:
(1)的汽化热()为+44 kJ·mol,则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为_________ 。
(2)“二次转化”时进口处混合气的温度在1200℃左右,随后混合气开始急剧升温,而在出口处混合气的温度降到1000℃左右,试解释其原因:_________ 。
(3)整个流程图中有两处循环,一处是循环,还有一处循环,请在流程图上标出循环方向和循环物质_________ 。
(4)合成氨反应过程中的能量变化如图所示,图中A、C分别表示_________ 、_________ ,E的大小对该反应的反应热_________ (填“有”或“无”)影响。该反应常用铁作催化剂,其反应机理可能为在催化剂表面反应生成,接着催化剂吸附的氢气不断与作用,最后生成,该催化循环机理的化学方程式可表示为_________ 。
已知几种物质的燃烧热如表所示:
物质 | ||||
燃烧热 | -285.5 | -890.3 | -283 | -393.5 |
(1)的汽化热()为+44 kJ·mol,则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为
(2)“二次转化”时进口处混合气的温度在1200℃左右,随后混合气开始急剧升温,而在出口处混合气的温度降到1000℃左右,试解释其原因:
(3)整个流程图中有两处循环,一处是循环,还有一处循环,请在流程图上标出循环方向和循环物质
(4)合成氨反应过程中的能量变化如图所示,图中A、C分别表示
22-23高二上·贵州遵义·期中
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工业上合成氨工艺流程一般分三步:第一步为原料气的制备,将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气;第二步为净化,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;第三步为氨合成,将纯净的氢氮混合气压缩,增大压强,在催化剂的作用下合成氨。
(1)“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为CO和混合气体,已知几种物质的燃烧热如表所示:
的汽化热为,则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为______ 。
(2)“二步净化”过程中,原料、需要经过铜氨液处理净化,除去其中的CO,其反应为: ,铜氨液吸收CO适宜的生产条件是______ (填字母)。
a.低温高压 b.高温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)第三步为氨合成,生产流程示意图如下。已知:
①上述流程中有利于提高原料利用率的措施有______ (请写出两点);
②有利于提高单位时间内氨的产率的措施有______ (请写出两点)。
(4)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,向1L密闭容器中充入1mol和3mol,不同温度()、不同压强下,达平衡时混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是______ ;
②M、N、Q点平衡常数的大小关系是______ ;K点的平衡常数为______ ;
③K点达平衡后再向容器中充入1mol和2mol,平衡将______ (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(1)“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为CO和混合气体,已知几种物质的燃烧热如表所示:
物质 | ||||
燃烧热 | -285.5 | -890.3 | -283 | -393.5 |
(2)“二步净化”过程中,原料、需要经过铜氨液处理净化,除去其中的CO,其反应为: ,铜氨液吸收CO适宜的生产条件是
a.低温高压 b.高温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)第三步为氨合成,生产流程示意图如下。已知:
①上述流程中有利于提高原料利用率的措施有
②有利于提高单位时间内氨的产率的措施有
(4)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,向1L密闭容器中充入1mol和3mol,不同温度()、不同压强下,达平衡时混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是
②M、N、Q点平衡常数的大小关系是
③K点达平衡后再向容器中充入1mol和2mol,平衡将
工业上合成氨工艺流程一般分三步:第一步为原料气的制备,将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气;第二步为净化,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;第三步为氨合成,将纯净的氢氮混合气压缩,增大压强,在催化剂的作用下合成氨。
(1)“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为和混合气体,已知几种物质的燃烧热如表所示:
H2O(l)的汽化热为,则“一次转化”过程中生成的热化学方程式为___________ 。
(2)“二步净化”过程中,原料、需要经过铜氨液处理净化,除去其中的,其反应为:,铜氨液吸收适宜生产条件是___________ (填字母)。
a.低温高压 b.高温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)第三步为氨合成,生产流程示意图如图a.已知:。上述流程中有利于提高原料利用率的措施有___________ 、___________ (请写出两点)。
(4)实验室研究是工业生产的基石。如图b中的实验数据是在其它条件不变时,向密闭容器中充入和,不同温度、不同压强下,达平衡时混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线对应的温度是___________ ;
②、、点平衡常数的大小关系是___________ ;点的平衡常数为___________ ;
③点达平衡后再向容器中充入和,平衡将___________ (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(1)“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为和混合气体,已知几种物质的燃烧热如表所示:
物质 | ||||
燃烧热 |
(2)“二步净化”过程中,原料、需要经过铜氨液处理净化,除去其中的,其反应为:,铜氨液吸收适宜生产条件是
a.低温高压 b.高温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)第三步为氨合成,生产流程示意图如图a.已知:。上述流程中有利于提高原料利用率的措施有
(4)实验室研究是工业生产的基石。如图b中的实验数据是在其它条件不变时,向密闭容器中充入和,不同温度、不同压强下,达平衡时混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线对应的温度是
②、、点平衡常数的大小关系是
③点达平衡后再向容器中充入和,平衡将
二氧化碳、甲烷等是主要的温室气体。研发二氧化碳和甲烷的利用技术对治理生态环境具有重要意义。
已知:常温常压下,一些物质的燃烧热如表所示。
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,甲烷的催化重整是制备合成气的重要方法,写出CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:______ 。
(2)在恒温恒容密闭容器中,通入一定量的CH4、CO2发生催化重整反应。
①下列能说明该反应达到化学平衡状态的是______ (填标号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化 B.v正(CH4)=2v逆(CO)
C.CO与H2浓度的比值不再变化 D.容器内混合气体的密度不再变化
②当投料比=1.0时,CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。由图可知:压强p1______ 2MPa(填“>”、“<”或“=”);当温度为T3、初始压强为2MPa时,a点的v逆______ v正(填“>”、“<”或“=”)。起始时向1 L恒容容器中加入2 mol CH4和2 mol CO2,在温度为T6、初始压强为2 MPa条件下反应,用压强表示该反应的平衡常数Kp=______ (分压=总压×物质的量分数)。
(3)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→+(2-)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如+2H2O→CO2+(2+)H2。反应过程和能量变化残图如图:
判断过程______ (填序号)加入了催化剂,原因是______ 。控制整个过程②反应速率的是第Ⅱ步,其原因为______ 。
已知:常温常压下,一些物质的燃烧热如表所示。
物质 | CH4(g) | H2(g) | CO(g) |
燃烧热(△H)/(kJ•mol-1) | -890.3 | -285.8 | -283.0 |
(1)在催化剂作用下,甲烷的催化重整是制备合成气的重要方法,写出CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:
(2)在恒温恒容密闭容器中,通入一定量的CH4、CO2发生催化重整反应。
①下列能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化 B.v正(CH4)=2v逆(CO)
C.CO与H2浓度的比值不再变化 D.容器内混合气体的密度不再变化
②当投料比=1.0时,CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。由图可知:压强p1
(3)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→+(2-)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如+2H2O→CO2+(2+)H2。反应过程和能量变化残图如图:
判断过程
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