试题详情
解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷200
工业合成氨是人工固氮研究的重要领域,回答下列问题:
(1)诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。673K时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
      
图中决速步骤的反应方程式为___________________,该步反应的活化能Ea=______ kJ·mol-1
(2)相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是_________________
NH3在少量某催化剂下分解的实验数据如下表:

反应时间/min

0

10

20

30

40

50

c( NH3)/mol·L-1

c0

0.9 c0

0.8 c0

0.7 c0

0.6 c0

0. 5 c0

分析表中数据可知,随着反应进行,c( NH3 )减小,平均反应速率____________(填“增大”、“减小”或“不变”),对该分析结果的合理解释是____________________
(3)在一定条件下,向某反应容器中投入4 mol N2和10 mol H2在不同温度下反应,平衡体系中氨的物质的量分数随压强变化曲线如图所示:
   
①T1、T2、T3中温度最高的是______,M点N2的转化率为_________________
②1939年捷姆金和佩热夫推出合成氨反应在接近平衡时净速率方程式为:v(NH3) =k1p(N2),k1、k2的分别为正反应和逆反应的速率常数;p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各组分的分压;α为常数。工业上以铁为催化剂,α=0.5,由M点数据计算=___________(MPa) -2
2023·黑龙江哈尔滨·模拟预测
知识点:活化能及其对反应速率的影响化学平衡图像分析化学平衡常数的有关计算转化率的相关计算及判断 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
类题推荐
工业合成氨是人工固氮研究的重要领域,回答下列问题:
(1)诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。

图中决速步骤的反应方程式为___________,该步反应的活化能___________
(2)关于合成氨工艺的下列理解,正确的是___________
A.合成氨的反应在较低温度下可为自发反应
B.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气(的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.基于有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
E.分离空气可得,通过天然气和水蒸气转化可得,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
(3)①相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是___________
②已知在催化剂表面的吸附量会影响催化效果,在少量某催化剂下分解的实验数据如下表:
反应时间/01020304050
分析表中数据可知,随着反应进行,减小,平均反应速率___________(填“增大”、“减小”或“不变”),对该分析结果的合理解释是___________
(4)在一定条件下,向某反应容器中投入在不同温度下反应,平衡体系中氨的物质的量分数随压强变化曲线如图所示:

中温度最高的是___________,M点的转化率为___________
②1939年捷姆金和佩热夫推出合成氨反应在接近平衡时净速率方程式为:的分别为正反应和逆反应的速率常数;代表各组分的分压;α为常数,当达平衡时,净速率为0,工业上以铁为催化剂,,由M点数据计算___________
氨是重要的化工产品,实现温和条件下氨的高效合成一直是催化领域的重要研究课题。
(1)诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。673 K时,各步反应的能量变化如图1所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。图1中决速步骤反应的活化能Ea=___________kJ/mol,写出合成氨反应的热化学方程式为___________

(2)①在一定条件下,向某反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2在不同温度下反应,平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图2所示:

温度T1、T2、T3中,最大的是___________,M点N2的转化率为___________
②1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为:,k1、k2分别为正反应和逆反应的速率常数;p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数);α为常数,工业上以铁为催化剂时,α=0.5。由M点数据计算___________MPa2(保留两位小数)。
(3)硼簇修饰碳纳米管原位负载的纳米金表面电催化合成氨的反应机理如图3。下列说法正确的是___________
A.上述转化过程中涉及非极性键、离子键的断裂和极性键的生成
B.生成NH3的电极总反应式为N2+6H++6e-=2NH3
C.使用纳米金作催化剂可以降低反应的活化能,从而提高化学反应速率
D.当标准状况下22.4 LN2发生反应时,可得到2 mol NH3
(4)纳米金表面电催化合成NH3的过程中,有副产物N2H4生成,N2H4是一种高能燃料,可用于燃料电池,原理如图4,N2H4的电子式为___________,电池的负极反应式为___________
氨是重要的基础化工产品之一、
Ⅰ.2007年度诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。T=673K时,各步反应的能量变化如图所示:

(1)图中的能量单位为(注:图中“吸”表示在催化剂表面的吸附)。图中决速步骤的反应方程式为___________
(2)向某反应容器中投入,在不同温度下反应平衡体系中氨的质量分数随压强变化的曲线如图所示:

①温度中最高的是___________;M点的转化率为___________
②1939年捷姆金和佩热夫推导出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为:分别为正反应和逆反应的速率常数,代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数),α为常数。工业上以铁为催化剂时,α可取0.5,由M点数据计算___________(保留两位有效数字)。
(3)773K时,将、按物质的量之比1:3通入反应器进行反应。反应体系中各物质浓度与时间的关系如图所示:

①0~5min内的平均速率___________
②773K时,若将起始时的物质的量均加倍(反应器容积不变)时,图中点___________可表示反应刚达到平衡时的
③773K时,向上述反应器中通入,使三者的浓度均为,达到平衡时的体积分数将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
II.CO2和NH3两者发生反应可减少污染或用于工业生产。
(4)H2CO3电离常数为:。已知0.1mol/L NH4HCO3溶液的pH=8,则在此溶液中:
①下列有关离子浓度的关系式中,正确的是___________(填字母)。
A.
B.
C.c(H2CO3)-c(CO)-c(NH3·H2O)= 9.9×10-7mol/L
D.等体积等物质的量浓度与NaCl溶液混合析出晶体,静置,上层清液中存在:
___________(结果保留三位有效数字)。

组卷网是一个信息分享及获取的平台,不能确保所有知识产权权属清晰,如您发现相关试题侵犯您的合法权益,请联系组卷网