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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷73
氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料,合成氨的反应如下:
(1)判断合成氨的反应在_________(选填“高温、低温”)能自发进行,推动反应在该条件下自发进行的主要因素是反应的_________(选填“焓变、熵变”)。
(2)不同条件下,分别测得上述反应的反应速率,其中表示该反应进行得最快的是_______
a.        b.
c.        d.
(3)一定温度下,向密闭容器中加入,发生上述反应,物质的量随时间的变化如下图所示。

内的平均反应速率________________
根据反应条件,判断变化趋势为______,运用有效碰撞理论来解释该变化趋势:_______
(4)在合成氨的实际生产过程中,常常加入含铁催化剂.请结合过渡态理论解释使用催化剂使反应速率加快的原因_______
23-24高二上·上海浦东新·期中
知识点:化学反应速率计算碰撞理论及活化能催化剂对化学反应速率的影响化学反应进行方向的判据 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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氮及其化合物在科研及生产中均有重要应用。
(1)下图为工业合成氨的流程图:

图中采取的措施可提高原料转化率的是_______(填序号)。
(2)该反应在催化作用的化学吸附及初步表面反应历程如下:

注:方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字单位:eV),TS表示过渡态,*表示吸附态。
①写出参与化学吸附的反应方程式:_______
②以上历程须克服的最大能垒为_______eV。
(3)合成氨热力学研究表明,反应在不同压强(p)和氮氢比下,平衡体系中氨的体积分数随温度(T)的变化曲线如图所示。

_______;a点对应的转化率:_______(填“>”“<”或“=”,下同)。
②c点对应的小于a点对应的,原因为_______
③a点对应的压强平衡常数_______(用体系中各气体的分压来表示,分压=总压×物质的量分数)
(4)为研究合成氨动力学行为,在恒温恒容的密闭容器中,某催化剂表面上发生。测得在同种催化剂下分解的实验数据如下表所示:
编号

反应时间


表面积
020406080
a3.02.62.21.81.4
3.02.21.41.01.0
①根据甲组数据,随着反应进行,减小,平均反应速率_______(填“变大”“变小”或“不变”),对该变化的合理解释是_______
②反应在接近平衡时净反应速率方程式为:分别为逆、正反应速率常数,代表各组分的分压,若平衡总压强为,以铁为催化剂时,一定条件下,向容器中充入的混合气体,平衡时氨气的质量分数为40%,则_______(1位有效数字)
科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示:(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)

(1)由图可知,决定反应速率的一步是_______。(填a、b、c……)
(2)下列关于工业合成氨的说法正确的是_______。
A.因为,所以该反应一定能自发进行
B.因为,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的平衡转化率
D.使用催化剂不仅可以加快反应速率还可以降低反应所需的温度
(3)请用平衡移动原理来解释在合成氨中及时分离出氨的原因_______
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示物质的量,%表示的百分含量)。

①图像中的关系是:_______(填“>”“<”或“=”)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是_______(填字母)。
(5)其他条件不变,表示平衡时氨的百分含量随压强变化关系的曲线为_______(填字母编号)。

(6)某温度下,向一个的密闭容器中充入,反应过程中对的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间51015202530
0.080.140.180.200.200.20
此条件下该反应的化学平衡常数_______
(7)氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。
已知:


写出氨气催化氧化生成和水蒸气的热化学方程式_______

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