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:161 题号:13603705
氨具有广泛的用途,是世界上产量最多的无机化合物之一、回答下列问题:
(1)已知:NH3(g)N2(g)+H2(g)ΔH=+46kJ·mol-1,若反应NH3(g)N2(g)+H2(g)的活化能为300kJ·mol-1,则N2(g)+H2(g)NH3(g)的活化能为___________kJ·mol-1
(2)我国科学家以MoS2为催化剂,在Na2SO4溶液和Li2SO4溶液中均实现了电化学合成氨,其反应历程如图1所示:

___________溶液中进行合成氨反应速率更快,该溶液中,___________(填化学式,下同)→___________是决定反应速率的步骤。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g2NH3(g),在不同条件下,平衡时氨气的含量(体积分数)与起始氢氮比[]之间的关系如图2所示(起始除氮气和氢气外,原料气中不含其他气体):
①比a点平衡常数大的点有___________(选填b、c、d),b点对应的平衡常数Kp=___________MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)。
②实际生产中原料气中含有一定体积的稀有气体,稀有气体的含量随着原料气的循环利用会不断升高,从而影响氨气的平衡含量,已知当=3.0时,ω(NH3)=0.325×Kp×p×(1-x)2[ω(NH3)为平衡时氨气的含量;Kp为平衡常数;p为体系压强、x为稀有气体含量]。350℃条件下,体系中有15%的稀有气体,若使ω(NH3)=50%,则需要___________(填“加压”或“减压”)至没有稀有气体的___________倍(保留一位小数)。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。
(1)O3氧化。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。

①已知2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) ΔH =−198 kJ·mol−1。则反应2O3(g)=3O2(g)的     ΔH=_______kJ·mol−1
②其他条件不变时,增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是_______
(2)NaClO2氧化。40 ℃时向一定量NaClO2溶液中按一定流速持续通入工厂烟气,溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图所示。

①写出NO与ClO反应的离子方程式:_______
②烟气中含有少量SO2,能提高NO的脱除率,可能原因是_______
(3)TiO2光催化。主要是利用TiO2光催化剂在紫外线作用下产生的高活性自由基(·OH、·O)和h+(h+代表空位,空位有很强的得电子能力),将烟气中的SO2、NO等氧化除去。TiO2光催化剂粒子表面产生·OH的机理如图所示(图中部分产物略去)。已知TiO2中电子跃迁的能量hv=3.2eV。

①TiO2光催化剂在紫外线作用下产生·OH的过程可描述为_______
②在TiO2中掺杂一定量的金属离子可提高光催化活性。对所掺杂金属离子的要求是_______
2022-04-06更新 | 838次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】碘及其化合物在工业生产中有重要用途。回答下列问题:
(1)单质碘的一种制备方法为:2 (aq) +5 (aq)I2(aq) +3H+(aq) +5 (aq) +H2O(1) △H, 该反应的历程如下:
第一步: (aq) +3 (aq)3H+(aq) +3 (aq) +I-(aq) ∆H1 慢反应
第二步: (aq) +5I-(aq) +6H+(aq)3I2(aq) +3H2O(1) ∆H2 慢反应
第三步: I2(aq) + (aq) +H2O(1)2I-(aq) +3H+(aq) + (aq) ∆H3 快反应
H=_____ (用含 △H1、∆H2、∆H3的式子表示);上述反应历程中,活化能最小的是第_____步; 、I-、H+、I2五种粒子中,物质的量浓度增加相同倍数时对总反应速率影响最小的是_______
(2) 已知: 2HI(g)H2(g) +I2(g) △H= +11 kJ· mol-1, 在716 K时,向甲容器中充入a molHI(g) ,向与甲完全相同的乙容器中充入0.5a mol H2(g)和0.5a mol I2(g),同时发生反应,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x( HI)与反应时间t的关系如下图:

①0 ~ 20 min,甲容器中反应的平均速率v(HI) =_______min-1(用单位时间内的物质的量分数的变化表示); 20 min时,乙容器中氢气的转化率(H2) =_______ ; 反应达到平衡时,x(HI)、x(H2)、x(I2)与 HI分解反应平衡常数的关系式为K=_______
②HI分解反应中,正反应速率为v=kx2(HI),逆反应速率为v=kx (H2) ·x(I2),其中kk为速率常数。升高温度,k增大的倍数_______k增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于"); 80 min时,甲容器中v_______v (填“大于”“小于”或等于”)。
③120 min时,可判断甲、乙容器中反应均达到平衡状态,其理由是_______
2021-01-24更新 | 109次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】NOx一直是大气污染物主要成分之一,运用化学反应原理研究活性炭、等物质还原氮氧化物从而减弱大气污染,此举具有重要意义。
(1)反应在常温下能自发进行,据此判断此反应的焓变H___________0(填“>”、“<”、“=”)
(2)以上反应可分为如下四步反应历程,写出其中第三步的反应:
第一步:             第二步:
第三步:___________       第四步:
(3)已知在298 K和101 kPa条件下,有如下反应:
反应①:C(s)+O2(g)=CO2(g)H1=-393.5 kJ/mol
反应②:     
若反应CO2(g)+ N2(g)=C(s)+NO(g)的活化能为,则反应的活化能为___________
(4)对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C,通入NO使其浓度达到0.1 mol/L。不同温度下,测得第2小时NO去除率如图所示。

①据图分析,490℃以下,三种情况下反应的活化能最小的是___________(用a、b、c表示)。
②400℃时,CaO/C催化下此反应的平衡常数Kp=144,则反应达平衡时NO的去除率为___________(保留两位有效数字)。
(5)将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置如图)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示:

在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________
2022-04-14更新 | 808次组卷
共计 平均难度:一般