1、填空题 化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入.工业上利用N2和H2合成氨,其化学方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
(1)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1______573K(填“>”、“<”或“=”).
T/K | T1 | 573 | T2 K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
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(2)将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应.
①下列措施中可提高氢气的转化率的有______(填字母).
A.升高温度?B.使用催化剂
C.增大压强?D.循环利用和不断补充氮气
②在一定温度和压强下,将H2和N2按体积比3:1在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的体积分数为,此时N2的转化率为______.
(3)某厂每天产生600m3含氨废水(NH3?的浓度为153mg?L-1,废氨水密度为1g?cm-3).该厂处理废水的方法:将废水加热得到NH3,使废水中NH3的浓度降为17mg?L-1.再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化.发生的主反应如下:
4NH3+5O24NO+6H2O?4NO+3O2+2H2O=4HNO3
副反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O
①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是多少?
②若氧化过程中90%?NH3转化为硝酸,10%?NH3发生了副反应,则该厂每天消耗标准状况下的空气多少立方米?(假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变,空气中氧气的体积分数20%.)
参考答案:(1)该反应的正反应放热,温度升高平衡向逆反应方向移动,T1时平衡常数大于573K的平衡常数,说明T1<573K,
故答案为:<;
(2)①A.升高温度,平衡向逆反应方向移动,则转化率减小,故A错误;
B.使用催化剂平衡不移动,转化率不变,故B错误;
C.增大压强平衡向正反应方向移动,转化率增大,故C正确;
D.循环利用和不断补充氮气,可使平衡向正反应方向移动,转化率增大,故D正确.
故答案为:CD;
②设起始时H2的物质的量为3mol,N2为1mol,平衡时N2转化了xmol,
? N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始:1mol? 3mol? 0
转化:xmol? 3xmol? 2xmol
平衡:(1-x)mol (3-3x)mol 2xmol
则2x1-x+3-3x+2x=17
x=0.25,
此时N2的转化率为0.251×100%=25%,
故答案为:25%;
(3)①n(NH3)=(153-17)mg?L-117g?mol-1×10-3g/mg×600m3×103L/m3=4800mol,
答:该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是4800mol;
②根据下列发生的主反应:
4NH3+5O2催化剂.高温高压4NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O=4HNO3
得主反应中氨气与氧气的物质的量有如下关系式:NH3~2O2
n(O2)主反应=4800?mol×90%×2=8640?mol
根据下列副反应:
4NH3+3O2=2N2+6H2O
n(O2)副反应=4800?mol×10%×3/4=360mol
V(空气)=(8640+360)mol×22.4L/mol×10-3m3/L÷20%=1008m3
答:该厂每天消耗标准状况下的空气1008m3.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 COCl2(g)
CO(g)+Cl2(g);△H>0。当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②恒容通入惰性气体;③增加CO的浓度;④减压;⑤加催化剂;⑥恒压通入惰性气体。能提高COCl2转化率的是
[? ]
A.①②④
B.①④⑥
C.②③⑥
D.③⑤⑥
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 工业生产硝酸铵的流程图如下:?

请回答下列问题:
(1)写出硝酸铵在工农业生产中的主要用途____________(任写一条)。
(2)已知N2 (g) +3H2(g)
2NH3(g) △H = -92kJ . mol-1。请回答:
①在500℃、200atm和铁催化条件下向一密闭容器中充入 1mol N2和3 mol H2,充分反应后,放出的热量_________(填 “<”“>”或“=”)92.4kJ,理由是_____________。
②为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有___________
A.降低温度
B.最适合催化剂活性的适当高温
C.增大压强
D.降低压强
E.循环利用和不断补充氮气
F.及时移出氨
(3)写出氨在铂铑合金网催化氧化下的化学方程式:_________。
(4)在一定温度和压强的密闭容器中,将物质的量之比为 3:2的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气中氨的体积分数为15%,此时H2的转化率为___________。
参考答案:(1)可做氮肥
(2)①<? ;在latm和298K条件下. 1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,而该反应为可逆反应,不可能进行完全,且题给条件为500℃、200 atm,故放出的热量肯定小于92.4 kJ
②CEF
(3)4NH3 +5O2
4NO +6H2O
(4)32.6%
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在一定温度下,将气体X和气体Y?各0.16mol充入10L?恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)?2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡.反应过程中测定的数据如下表,下列说法不正确的是( )
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10
|
A.反应前2min的平均速率v(Z)=2.0×10-5?mol/(L?min)
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.其他条件不变,再充入0.2?mol?Z,平衡时X的体积分数增大
参考答案:A、2min内Y物质的量变化为0.16mol-0.12mol=0.04mol,故v(Y)=0.04mol10L2min=0.002mol/(L?min),速率之比等于化学计量数之比,故v(Z)=2v(Y)=2×0.002mol/(L?min)=0.004mol/(L?min),故A错误;
B、该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)<v(正),故B错误;
C、由表中数据可知7min时,反应到达平衡,平衡时Y的物质的量为0.10mol,则:
? ? X(g)+Y(g)?2Z(g)
开始(mol):0.16? 0.16? 0
变化(mol):0.06? 0.06? 0.12
平衡(mol):0.1? 0.1? 0.12
由于反应气体氢气的化学计量数相等,用物质的量代替浓度进行计算,故化学平衡常数k=0.1220.1×0.1=1.44,故C正确;
D、再通入0.2?mol?Z,等效为在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,X的体积分数不变,故D错误;
故选ABD.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 已知反应:2CH3COCH3(l)
CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3,分别在0℃和20℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)如图所示。下列说法正确的是

[? ]
A.b代表0℃下CH3COCH3的Y-t 曲线
B.反应进行到20min末,CH3COCH3的
C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率
D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般