《化学反应原理》大题专练7
1.肼2H4)和氨均为重要的化工原料。
己知:INH4()十O2(g)N2(g)+2H00△H=-624.0 kJmol1
Ⅱ.N(g+3H(g)=2NH(g)△H=-92.4 kJ-mol"1
Π.2NH(g)H4④十H(g)△H=+144.8 kJ-mol1
回答下列问题:
(1)H的燃烧热△H=
(2)江c时,向恒容的密闭容器中加入1 mol N2H4和1molO2,发生反应1。达到平衡后,只改变下列条
件,能使N2的平衡体积分数增大的是
(填选项字母)。
A.增大压强
B.再通入一定量O2
C.分离出部分水
D.降低温度
(3)在恒压绝热的密闭容器中通入一定量的N2和H2,发生反应和反应Ⅲ。反应Ⅲ对N2的平衡转化率
的影响为
(填“增大减小或“无影响),理由为
(4)C时,向刚性容器中充入NH,发生反应Π。NH和H2的分压(p)与时间①的关系如图所示。
p/kPa
t/min
①0-hmin内,反应的平均速率vNH)=
kPa'min1。
②反应的平衡常数K,=
kPa(K为用分压表示的平衡常数。
③反应物分子的有效碰撞几率:MN填><或=)。
④nmin时升高温度,再次达到平衡后,H2的分压增大的原因为
2.I据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物试采获得成功。甲烷是一种重要的
化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种:
水蒸气重整:CH(g)十H,O(g)一CO(g)十3H(g)△H=十205.9 kJmol1①
CO(g十H2Og)→C02(g)+H(g)△H=-41.2 kJ-mol1②
二氧化碳重整:CH(g)十CO(g)→2CO(g)+2H(g)△H③
则反应①自发进行的条件是
,△=
kJmo1厂1。
Ⅱ氨的化合物以及氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原
理为N(g)+3H(g)一2NH(g).
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始2、H分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中
氨的体积分数)如图所示。
100
66.7
B250,66.7)
P1
50
P2
T/℃
P
200250
300350400450500
T/℃
①其中,p、P2和p:由大到小的顺序是
该反应△H
0(填>%<”或“=):
②若分别用vN)和2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则
VA(N2)
阳N2)填><”或“=”)。
③若在250C、p1为105Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下B点N2的分压PN)
为
Pa(分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。
负载
石墨1
石墨Ⅱ
NO2
熔融
NaNO
Ⅲ.3)以NO2、O、熔融NaNO组成的燃料电池装置如图所示,石墨I的电极名称为
。在使
用过程中石墨缸电极反应生成一种氧化物Y,石墨电极反应可表示为
3.H2、CO是制备甲醇与合成氨的重要原料气;NH可用于生产硝酸和尿素。
(1)用氨气生产硝酸:
催化剂
N西催化氧化是工业制硝酸的第一步反应:NH(g)十50,(g)△4NOe)+6O@
除此之外,相同条件下还可能发生以下副反应:
4NH(g+4O2(g—2N20(g)+6H0(g△H=-1105 kJmol
4NH3(g)+302(g)=2N2(g)+6H2O(g)AH=-1 269 kJ-mol 1
两个副反应在理论上趋势均很大,但实标生产中影响并不大,原因是
(2)生产尿素:
①尿素的合成分两步进行:
a.2NH(g+CO2(g)→NH2COONH4④△H=-117kJmo厂1
b.NH2COONH4()=CONH)2(I①+HO④)△H=+15 kJ.mol1
则总反应2NH(g十CO(g)一CONH)2(①)+HO④的△H=」
②如图为NH):n(CO)=4:1时,温度对CO2的转化率的影响。解释温度升高CO的平衡转化率增
大的原因:《化学反应原理》大题专练7
1.肼2H4)和氨均为重要的化工原料。
己知:INH4()十O2(g)N2(g)+2H00△H=-624.0 kJmol1
Ⅱ.N(g+3H(g)=2NH(g)△H=-92.4 kJ-mol"1
Π.2NH(g)H4④十H(g)△H=+144.8 kJ-mol1
回答下列问题:
(1)H的燃烧热△H=
(2)江c时,向恒容的密闭容器中加入1 mol N2H4和1molO2,发生反应1。达到平衡后,只改变下列条
件,能使N2的平衡体积分数增大的是
(填选项字母)。
A.增大压强
B.再通入一定量O2
C.分离出部分水
D.降低温度
(3)在恒压绝热的密闭容器中通入一定量的N2和H2,发生反应和反应Ⅲ。反应Ⅲ对N2的平衡转化率
的影响为
(填“增大减小或“无影响),理由为
(4)C时,向刚性容器中充入NH,发生反应Π。NH和H2的分压(p)与时间①的关系如图所示。
p/kPa
t/min
①0-hmin内,反应的平均速率vNH)=
kPa'min1。
②反应的平衡常数K,=
kPa(K为用分压表示的平衡常数。
③反应物分子的有效碰撞几率:MN填><或“=)。
④nmin时升高温度,再次达到平衡后,H2的分压增大的原因为
答案:(1)十285.8 kJmol1
(2)D
(3)增大反应Ⅲ是吸热反应,使体系温度降低,且消耗H、增大H浓度,促进反应I平衡正向移动
(402题
②P1
po-2p 2
③>)④温度升高,体积不变,分压增大;该反应是吸热反应,升高
3
温度,平衡正向移动,分压增大
解析:()根据盖斯定律1十Ⅱ+四可求△H。
2
(2)增大压强,化学平衡不移动,N2的平衡体积分数不变,A错误;再通入一定量O2,化学平衡正向移
动,产生2,但平衡移动的趋势是微弱的,由于方程式两边都是只有一种气体,通入O2,平衡常数不变,
则N2的平衡体积分数不变,B错误;分离出部分水,由于水是液态物质,移出不能改变平衡,故对平衡移
动无影响,所以的平衡体积分数不变,C错误;降低温度,化学平衡正向移动,的平衡体积分数增大,
D正确。
(4)①由图可知:NH3的起始分压为pkPa,tmin时假设H的分压变化为x,此时NH、H的分压相
等,根据方程式2NH(gNH)十H(g)可知此时x=po一2x,所以x=kPa,则在0~hmin内,反应
的平均速率v个N)=kPamin;
3t
②根据图像可知平衡时H2的平衡分压为p1kPa,则NH的平衡分压为(P一P)kPa,所以该反应用平衡
分压表示的化学平衡常数飞,=
akp内知
pikPa
③M点到N点,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,所以反应物分子的有效碰撞几率:MN。
2.I据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物试采获得成功。甲烷是一种重要的
化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种:
水蒸气重整:CH4(g)十HO(g)一CO(g十3H(g)△H=十205.9 kJ-mol1①
CO(g+HOg)→CO2(g)+H(g)△H=-41.2 kJ-mol1②
二氧化碳重整:CH4(g)十COz(g)一2C0(g)十2(g)△H③
则反应①自发进行的条件是
,△H=
_kJmol'1。
Ⅱ氮的化合物以及氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原
理为N(g十3H(g)→2NH(g)
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中
氨的体积分数()如图所示。
100
B250,66.7)
66.7---
50
P
P
T/℃
P
0
200250300350400450500
T1℃
①其中,P、P2和P由大到小的顺序是
该反应△H
0(填><”或“=”)
②若分别用vN)和N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则
VA(N2)
8N2)填><”或“=”)。
③若在250C、P1为105Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下B点N2的分压pN)
为
Pa(分压=总压×物质的量分数,保留一位小数。
负载
石墨1
石墨Ⅱ
0
熔融
NaNO