氨氣的學科網(wǎng)轉(zhuǎn)化率 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

德國物理化學家哈伯因發(fā)明了由氮氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得1918年諾貝爾化學獎,諾貝爾獎委員會將2007年度諾貝爾化學獎授予致力于研究氨的合成與催化劑表面積大小關(guān)系的德國科學家格哈德??埃特爾,以表彰他在“固體表面化學過程”研究中作出的貢獻。下列說法中正確的是 學科網(wǎng)

A.增大催化劑的表面積,能增大氮氣的轉(zhuǎn)化率學科網(wǎng)

B.增大催化劑的表面積,能同時、同程度增大合成氨的正、逆反應速率學科網(wǎng)

C.工業(yè)合成氨采用高壓,且壓強越高越有利于提高經(jīng)濟效益學科網(wǎng)

D.當斷裂3mol H-H鍵的同時斷裂2mol N-H鍵時,達到化學平衡狀態(tài)學科網(wǎng)

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(I)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下,NH4+經(jīng)過兩步反應被氧化成NO3-,兩步反應的能量變化示意圖如下:

[來源:學,科,網(wǎng)]

   (1)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學方程式是              。

   (2)在一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2,若該反應消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子,則參加反應的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是            。

   (Ⅱ)超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學方程式如下:

        2NO+2CO2CO2+N2   △H

        某溫度下用氣體傳感器測得不同的時間的NO和CO濃度如下表:

時間/s

0

1

2

3

4

5

C(NO)(×10-4mol·L-1)

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

C(CO)(×10-3mol·L-1)

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

    請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):

   (1)在上述條件下反應能夠自發(fā)進行,則反應的△H      0(填寫“>”、“<”、“=”)

   (2)前2s內(nèi)的平均反應速率v(N2)=         

   (3)在該溫度下,反應的平衡常數(shù)K=       (只寫出計算結(jié)果);

   (4)某同學設(shè)計了三組實驗,分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,部分實驗條件如下表:

實驗編號

T/℃

NO初始濃度/mol·L-1

CO初始濃度/mol·L-1

催化劑的比表面積/m2·g-1

I

280

1.20×10-3

5.80×10-3

82

II

280

1.20×10-3

5.80×10-3

124

III

350

1.20×10-3[來源:學.科.網(wǎng)]

5.80×10-3

124

                        該同學畫出了表中三個實驗條件下,混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,請在圖上標明各條曲線的實驗編號;

   (5)有人認為:催化劑比表面積增大,會提高NO和CO的反應效率,從而使污染物NO和CO的轉(zhuǎn)化率提高。請用化學基本理論對此觀點進行評價:          。

 

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(Ⅰ)氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2mol N2和8mol H2并發(fā)生反應。10min達平衡,測得氨氣的濃度為0.4mol/L,此時氮氣的轉(zhuǎn)化率為           。
(2)下圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)過程中能量變化示意圖,請寫出該反應的熱化學方程式                                

(3)NH3(g)燃燒的方程式4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(l),  
已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=" -483.6" kJ/mol
N2(g)+2O2(g)==2NO2 (g) △H="+67.8" kJ/mol
N2(g)+3H2(g)==2NH3 (g) △H="-92.0" kJ/mol
請計算NH3 (g)的燃燒熱                              

溫度[來源:學§科§網(wǎng)]
平衡濃度/ (mol L1)[來源:學*科*網(wǎng)Z*X*X*K]
c(NH3)
c(CO2)
T1
0.1
 
T2
 
0.1
(4)將一定量的氨基甲酸銨固體置于某容積恒定的真空容器中,發(fā)生反應:
H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 在不同溫度下,該反應平衡狀態(tài)部分數(shù)據(jù)見右表。下列說法正確的是             
A.若T2T1,則該反應的ΔH<0
B.向容器中充入N2,H2NCOONH4質(zhì)量增加
C.NH3體積分數(shù)不變時,說明該反應達到平衡
D.T1、T2時,H2NCOONH4轉(zhuǎn)化的Δn(T2)=2Δn(T1)
(Ⅱ)海水資源的利用具有廣闊前景。海水中主要離子的含量如下:
成分
含量/(mg L1)
成分
含量/(mg L1)
Cl
18980
Ca2+
400
Na+
10560
HCO3
142
SO42
2560
Br
64
Mg2+
1272
 
 
電滲析法淡化海水示意圖如下圖所示,其中陰(陽)離子交換膜僅允許陰(陽)離子通過。
(1)陽極主要電極反應式是                 
(2)在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀,其成分有     和CaCO3,生成CaCO3的離子方程
式是             。
 
(3)淡水的出口為       (填“a”、“b”或“c”)。

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(Ⅰ)氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2mol N2和8mol H2并發(fā)生反應。10min達平衡,測得氨氣的濃度為0.4mol/L,此時氮氣的轉(zhuǎn)化率為           

(2)下圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)過程中能量變化示意圖,請寫出該反應的熱化學方程式                                

(3)NH3(g)燃燒的方程式4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(l),  

已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H= -483.6 kJ/mol

N2(g)+2O2(g)==2NO2 (g) △H=+67.8 kJ/mol

N2(g)+3H2(g)==2NH3 (g) △H=-92.0 kJ/mol

請計算NH3 (g)的燃燒熱                               。

溫度[來源:學§科§網(wǎng)]

平衡濃度/ (mol L1)[來源:學*科*網(wǎng)Z*X*X*K][來源:學_科_網(wǎng)Z_X_X_K]

c(NH3)

c(CO2)

T1

0.1

 

T2

 

0.1

(4)將一定量的氨基甲酸銨固體置于某容積恒定的真空容器中,發(fā)生反應:

H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 在不同溫度下,該反應平衡狀態(tài)部分數(shù)據(jù)見右表。下列說法正確的是              

A.若T2T1,則該反應的ΔH<0

B.向容器中充入N2,H2NCOONH4質(zhì)量增加

C.NH3體積分數(shù)不變時,說明該反應達到平衡

D.T1、T2時,H2NCOONH4轉(zhuǎn)化的Δn(T2)=2Δn(T1)

(Ⅱ)海水資源的利用具有廣闊前景。海水中主要離子的含量如下:

成分

含量/(mg L1)

成分

含量/(mg L1)

Cl

18980

Ca2+

400

Na+

10560

HCO3

142

SO42

2560

Br

64

Mg2+

1272

 

 

電滲析法淡化海水示意圖如下圖所示,其中陰(陽)離子交換膜僅允許陰(陽)離子通過。

(1)陽極主要電極反應式是                 

(2)在陰極附近產(chǎn)生少量白色沉淀,其成分有      和CaCO3,生成CaCO3的離子方程

式是              。

 

(3)淡水的出口為        (填“a”、“b”或“c”)。

 

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(I)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下,NH4+經(jīng)過兩步反應被氧化成NO3-,兩步反應的能量變化示意圖如下:

   (1)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學方程式是             。

   (2)在一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2,若該反應消耗32gCH3OH轉(zhuǎn)移6mol電子,則參加反應的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是            。

   (Ⅱ)超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層?茖W家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,化學方程式如下:

        2NO+2CO2CO2+N2  △H

        某溫度下用氣體傳感器測得不同的時間的NO和CO濃度如下表:

時間/s

0

1

2

3

4

5

C(NO)(×10-4mol·L-1)

10.0

4.50

2.50

1.50

1.00

1.00

C(CO)(×10-3mol·L-1)

3.60

3.05

2.85

2.75

2.70

2.70

    請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):

   (1)在上述條件下反應能夠自發(fā)進行,則反應的△H     0(填寫“>”、“<”、“=”)

   (2)前2s內(nèi)的平均反應速率v(N2)=         ;

   (3)在該溫度下,反應的平衡常數(shù)K=      (只寫出計算結(jié)果);

   (4)某同學設(shè)計了三組實驗,分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,部分實驗條件如下表:

實驗編號

T/℃

NO初始濃度/mol·L-1

CO初始濃度/mol·L-1

催化劑的比表面積/m2·g-1

I

280

1.20×10-3

5.80×10-3

82

II

280

1.20×10-3

5.80×10-3

124

III

350

1.20×10-3[來源:學.科.網(wǎng)]

5.80×10-3

124

                        該同學畫出了表中三個實驗條件下,混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,請在圖上標明各條曲線的實驗編號;

   (5)有人認為:催化劑比表面積增大,會提高NO和CO的反應效率,從而使污染物NO和CO的轉(zhuǎn)化率提高。請用化學基本理論對此觀點進行評價:          。

 

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一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意。每小題3分。共48分)

    1.C  2.C  3.B 4.D  5.D  6.D  7.D  8.C  9.D  10.D  11.C  12.A  13.B  14.D    15.D  16.D

二、(本大題包括5小題,共60分)

  17.(12分,每空2分)

    (1)C、、S2>F>Mg2+

    (2)分子  NCl3+3H20=NH3+3HClO

    (3)鋁鎂合金

  18.(6分,每空2分)(1)小于(2)>  (3)AD

  19.(12分,每空2分)(1)第四周期、第Ⅷ族

    (2)酸性   Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+

    (3)4FeS2+11022Fe2O3+8SO2    沸騰爐

    (4)2Fe3++Fe=3Fe2+

20.(17分)(1)MnO2+4H++2C1Mn2++C12↑+2H2O(2分)

    (2)生石灰或固體氫氧化鈉(2分)

    (3)干燥管(2分)  除去氯氣中的氯化氫(2分)

    (4)使密度大的氯氣與密度小的氨氣較快地均勻混合(2分)

    (5)3C12+8NH3=N2+6NH4C1(2分)b/2amol1(3分)

    (6)在G連接導管直接通人盛有燒堿的燒杯中(2分)

  21.(13分)(1)使NO全部轉(zhuǎn)化成HNO3(2分)ABC(2分)

    (2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=一905.8kJ/mol(3分)

    (3)CDE(3分)

    (4)30%(或29.9%)(3分

 

 


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