组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 影响化学反应速率的因素 > 影响化学反应速率的内因 > 活化能及其对反应速率的影响
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:198 题号:12966547
氨气是一种重要的化工原料。
I.已知 298K、101kPa 下,合成氨反应的能量变化如图1所示(ad表示被催化剂吸附,反应历程中粒子均为气态)。

(1)该条件下,N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) ΔH =___________
(2)反应历程中决定合成氨反应速率的一步反应的热化学方程式为___________
(3)改变下列某一条件,既能加快合成氨反应速率又能提高氮气的平衡转化率的是___________(填字母)。
A. 升高温度             B. 增大压强     C.增加 N2的量       D.及时分离氨气
Ⅱ.以氨气作还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。其中除去 NO 的反应原理如下:4NH3 (g)+6NO(g)5N2 (g)+6H2 O(g) ΔH= −1980 kJ/mol
(4)反应速率与浓度之间存在如下关系:v=k c4 (NH3 )·c6 (NO),v =k c5 (N2 )·c6 (H2O) 。k 、k 为速率常数,只受温度影响。350℃时,在 2L 恒容密闭容器中,通入 0.9mol NH3(g)和 1.2mol NO(g)发生反应,保持温度不变,平衡时 NO 的转化率为 50%,则此温度下___________;当温度升高时,k增大 m 倍,k增大 n 倍,则m ___________ n(填“>”、“<”或“=”)。
(5)初始投料量一定,平衡时 NO 的转化率与温度、压强的关系如图 2 所示,则 P1、P2、P3 由大到小的顺序为___________,原因是___________

(6)保持温度不变,在恒容密闭容器中按一定比充入 NH3(g)和NO(g)发生反应,达到平衡时H2O(g)的体积分数 φ(H2O)随的变化如图 3 所示,当时,达到平衡时 φ(H2O)可能是 A、B、C 三点中的___________(填“A”、“B”或“C”)。

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(1)反应I的化学方程式是_________
(2)已知反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH=+550kJ·mol-1
它由两步反应组成:
i. H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) ΔH=+177kJ•mol-1
ii. SO3(g)分解
则SO3(g)分解的热化学方程式为_________
(3)电催化还原CO2的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点,CO2纳米颗粒表面电还原的进程如图所示。据此判断该过程的决速步骤为_________(填“a”“b”或“c”)。

II.在肉制品加工中,使用发色剂-亚硝酸钠时必须严格控制用量,确保使用安全。某一反应体系中反应物和生成物共有六种:NaNO2、H2O、NO、I2、NaI、HI。
(4)已知该反应中NaNO2只发生了如下过程:NaNO2→NO;写出该反应的化学方程式_________
III.磷的一种化合物叫亚磷酸(H3PO3)。已知:
a. 0.1mol/L H3PO3溶液的pH=1.7;
b. H3PO3与NaOH反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐;
c. H3PO3和碘水反应,碘水棕黄色褪去,再加AgNO3有黄色沉淀生成。
(5)关于H3PO3的说法:①强电解质;②弱电解质;③二元酸;④三元酸;⑥氧化性酸;⑥还原性酸,其中正确的是_________。
A.②④⑥B.②③⑥C.①④⑤D.②③⑤
(6)写出H3PO3与过量NaOH溶液反应的离子方程式_________
2022-11-14更新 | 75次组卷
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(1)高效催化剂对CO2加氢制甲醇的反应速率影响很大。通过计算机分析,CO2加氢制甲醇在不同催化条件下存在两种反应路径的势能图如下图所示。

①CO2加氢制甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______eV/mol(阿伏加德罗常数用NA表示);
_______(填“甲酸盐”或“羧酸”)路径更有利于CO2加氢制甲醇反应,对该路径的反应速率影响最大的一步反应是_______
③根据势能图,下列说法合理的是_______(填标号)。
A.CO2分压越大,催化剂表面积越大,CO2在催化剂表面的吸附速率越大
B.不考虑H3COH*,两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种
C.中间体HCOO*比COOH*更稳定
D.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
(2)CO2催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arthenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为(其中Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。

①该反应的活化能Ea=________kJ/mol;
②当使用更高效的催化剂时,在图中画出Rlnk与关系的示意图_______
(3)在CO2催化加氢制甲醇过程中也存在竞争反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0,在恒温密闭容器中,维持压强和投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,CO2转化率和甲醇选择性[x(CH3OH)%=]随温度变化关系如下图所示:

        CO2转化率和甲醇选择性随温度的变化曲线
①若233-251℃时催化剂的活性受温度影响不大,分析235℃后图中曲线下降的原因_______
②在压强为P的恒温恒压密闭容器中,加入1molCO2和3molH2反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为20%,甲醇的选择性为50%,计算CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在该温度下的平衡常数Kp=_______。(列出计算式)
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(1)ΔH3=___________,反应Ⅱ的活化能E()___________E()(填“>”“<”或“=”)。
(2)在T1温度下,将6molCO2、和14molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅲ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为2mol和1mol。则T1温度时反应Ⅰ的平衡常数K=___________
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A.CO2体积分数保持不变
B.容器中混合气体的质量保持不变
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②某温度,在体积为1 L的恒容密闭容器中加入1molCO2和4molH2,10min后达到平衡,CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90%,则CH4的反应速率为___________。()
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