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 > 化学平衡 > 化学平衡的移动及其影响因素 > 浓度对化学平衡移动的影响
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:96 题号:19039882
通过向烟道内喷入还原剂NH3,然后在催化剂的作用下将烟气中的NOx还原成清洁的N2和H2O。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式
①2NH3(g)+2NO(g)+O2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH1=-813kJ·mol-1
②2NO2(g)+NH3(g)N2(g)+4H2O(g) ΔH2=-912kJ·mol-1
③NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH3
④2NH3(g)+O2(g)N2(g)+3H2O(g) ΔH4=-633kJ·mol-1
计算反应③的ΔH3=___________kJ·mol-1
(2)关于合成氨工艺的下列理解,不正确的是___________(填字母)。
A.工业实际生产中合成氨反应的ΔH和ΔS都小于零
B.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
C.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
D.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂“中毒”
(3)工业上生产NH3过程中,常用Fe作催化剂,控制温度773K,压强3.0×107Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8.分析说明原料气中N2过量的理由:___________
(4)若向容积为1.0L的反应容器中通入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达到平衡时,混合气体中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
   
①温度T1、T2、T3大小关系是___________
②M点的平衡常数K=___________(可用计算式表示)。
(5)铁和氨气在一定条件下发生置换反应生成氢气和另外一种化合物,该化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为___________,若两个最近的Fe原子间的距离为acm,设NA为阿伏加德罗常数的数值,则该晶体的密度是___________gcm-3(列出表达式即可)
   

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【推荐1】某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
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(1)配制100mL0.1mol·L-1苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、___________
(2)氯化铁溶液呈___________(填“酸性”或“碱性”),用离子方程式表示原因___________
(3)[Fe(C6H5O)6]3中,提供空轨道用以形成配位键的微粒是___________
(4)进行如下实验。
实验1:
   
实验2:
   
【提出猜想】
i.Cl对铁离子与苯酚的反应有促进作用;
ii.SO对铁离子与苯酚的反应有抑制作用。
①向实验2反应后溶液中加入___________,溶液颜色无变化,证明猜想i不成立。
②实验证明猜想ii成立,请写出实验操作和现象___________
(5)实验证明,H+对Fe3+与苯酚反应生成的配合物有抑制作用,请从平衡角度结合化学用语进行解释___________
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资料:i.水溶液中:呈无色;呈黄色;呈棕色。
ii.;CuCl为白色固体,难溶于水。
将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:

实验

溶液a

现象

溶液(产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,5h时铜粉剩余

浓盐酸(产生无色气泡,溶液无色;继而溶液变为黄色;较长时间后溶液变为棕色,5h时铜粉剩余

溶液()和浓盐酸(溶液由黄绿色变为棕色,无气泡;随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,5h时铜粉几乎无剩余

(1)Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是____________
(2)对于实验Ⅱ的现象进行分析。
①经检验Ⅱ中气体为。分析气体产生的原因,进行实验:将溶液加到铜粉中,溶液慢慢变蓝,未检测到
依据电极反应式,分析产生的原因____________
②Ⅱ中溶液变为黄色,用离子方程式解释可能原因____________
(3)对比实验Ⅰ、Ⅲ,分析实验Ⅲ中将溶液a加到铜粉中未产生白色沉淀的原因。
①假设1:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:取Ⅰ中洗涤后的沉淀,加入饱和NaCl溶液,白色沉淀溶解。结合平衡移动原理解释沉淀溶解的原因____________
②假设2:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:______(填操作和现象),证实假设2不合理。
(4)实验Ⅱ、Ⅲ对比,实验Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡。分析可能原因______
(5)结合现象和化学反应原理解释选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液的原因____________
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【推荐3】利用工业废气CO2制甲醇I:CO2(g)+3H2(gCH3OH(g)+H2O(g) △H1,可以一定程度摆脱当下对化石燃料的依赖。用CO2为碳源制备甲醇,为早日实现“碳达峰、碳中和”提供了一种较好的研究方向。
(1)上述反应_______0,该反应能自发进行,则△H1_______0(填“>”或“<”)。
(2)在VL密闭容器中,充入不同氢碳比的原料气体,控制温度600K,发生上述反应,请在图中画出CH3OH在混合气体中的平衡体积分数随氢碳比递增的变化趋势_______

(3)将1.0molCO2和3.0molH2充入2L恒容密闭容器中,使其按反应I进行,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。下列说法正确的是_______。
A.T3对应的平衡常数小于T4对应的平衡常数
B.根据图中曲线分析,催化剂Ⅰ的催化效果好
C.b点v()可能等于v()
D.a点的转化率比c点高可能的原因是该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低
(4)现向恒温恒压(0.1MPa)的密闭容器中充入1molCO2,3molH2和6molHe,上述反应达平衡时,测得CO2的转化率为0.2,则该反应的Kp=_______MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果保留小数点后1位)。
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