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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:300 题号:20272148
氨是重要的基础化工原料,可以制备亚硝酸(HNO2)、连二次硝酸(H2N2O2)、尿素[CO(NH2)2]等多种含氮的化工产品。
(1)NH3极易溶于水且溶液显碱性,请用化学方程式解释原因:___________
(2)25℃时,亚硝酸和连二次硝酸的电离常数如下表所示:
化学式HNO2H2N2O2
电离常数Ka=5.1×10-4Ka1=6.17×10-8、Ka2=2.88×10-12
①物质的量浓度相同的NaNO2和NaHN2O2溶液的pH(NaHN2O2)___________pH(NaNO2)(填“>”、“<”或“=”)。
②25℃时NaHN2O2溶液中存在水解平衡,其水解常数Kh=___________(保留三位有效数字)。
③0.1mol/LNa2N2O2溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________
(3)以NH3与CO2为原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化学反应如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)       ΔH1=﹣159.5kJ•mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)       ΔH2=+116.5kJ•mol-1
反应Ⅲ:H2O(l)=H2O(g)       ΔH3=+44.0kJ•mol-1
则反应Ⅳ:NH3与CO2合成尿素同时生成液态水的热化学方程式为___________
(4)T1℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入n(NH3):n(CO2)=2:l的原料气,使之发生反应Ⅳ,反应结束后得到尿素的质量为30g

①T1℃时,NH3的平衡转化率=______,该反应的平衡常数K的值为_____
②图2中能正确反应平衡常数K随温度变化关系的曲线为_____(填字母标号)。

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【推荐1】Ⅰ.1776年,法国化学家拉瓦锡首次确认了硫元素。自然界天然的硫单质主要存在于火山区,已知:
ⅰ.   
ⅱ.   (a、b均大于0)
回答下列问题:
(1)根据上述信息,_______;推测a_______(填“>”“<”或“=”)b。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入适量的气体,发生上述ⅰ和ⅱ反应。下列叙述正确的是_______(填标号)。
A.混合气体密度不再随时间变化时,反应达到平衡状态
B.适当增大硫单质的质量,逆反应速率会增大
C.反应达到平衡后,适当升温,反应速率增大
D.平衡后充入少量惰性气体,反应速率增大
(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入,仅发生反应ⅰ,达到平衡后,测得,则此时_______
Ⅱ.环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二桸浓度与反应时间的关系如图所示。
   
回答下列问通:
(4)比较a、b处反应速率大小:_______(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)比较反应温度的大小,_______(填“大于”“小于”或“等于”)。
2023-07-28更新 | 158次组卷
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【推荐2】(1)煤气化制合成气(CO和H2)
已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)   ΔH2=131.3kJ·mol−1
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则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______
(2)由合成气制甲醇
合成气CO和H2在一定条件下能发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   ΔH<0。
①在容积均为VL的甲、乙、丙、丁四个密闭容器中分别充入amolCO和2amolH2,四个容器的反应温度分别为T1、T2、T3、T4且恒定不变。在其他条件相同的情况下,实验测得反应进行到tmin时H2的体积分数如图所示,则T3温度下的化学平衡常数为_______(用a、V表示)

②图反映的是在T3温度下,反应进行tmin后甲醇的体积分数与反应物初始投料比的关系,请画出T4温度下的变化趋势曲线。_______

③在实际工业生产中,为测定恒温恒压条件下反应是否达到平衡状态,可作为判断依据的是_______
A.容器内气体密度保持不变       B.CO 的体积分数保持不变
C.气体的平均相对分子质量保持不变       D.c(H2)=2c(CH3OH)
(3)由甲醇制烯烃
主反应:2CH3OHC2H4+2H2O       i;
3CH3OHC3H6+3H2O       ii
副反应:2CH3OHCH3OCH3+H2O       iii
某实验室控制反应温度为400℃,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat。1和Cat。2),以恒定的流速通入CH3OH,在相同的压强下进行甲醇制烯烃的对比研究,得到如下实验数据(选择性:转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)

由图象可知,使用Cat。2反应2h后甲醇的转化率与乙烯和丙烯的选择性均明显下降,可能的原因是(结合碰撞理论解释)_______
2020-03-16更新 | 255次组卷
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【推荐3】甲醇是重要的化工原料,可用于制备丙烯、氢气等。
(1)MTO法由甲醇制备丙烯时的反应原理是:甲醇先脱水生成二甲醚,然后二甲醚与甲醇的平衡混合物脱水转化为含丙烯较多的低聚烯烃。某温度下,在密闭容器中加入CH3OH气体,发生脱水反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),一段时间后测得各组分的浓度如表所示。
物质CH3OHCH3OCH3H2O
5min浓度(mol·L-1)0.440.60.6
10min浓度mol·L-1)0.040.80.8
15min浓度(mol•L-1)0.040.80.8

该温度下,反应的平衡常数数值是_______,CH3OH的平衡转化率是_______
(2)利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法。反应原理如下:
反应i(主反应):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ•mol-1
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①温度高于300℃则会同时发生CH3OH转化为CO和H2的副反应,该反应的热化学方程式是_______
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从图中可知,反应的适宜温度为_______,随着温度的升高,催化剂对_______(填“反应i”或“反应ii”)的选择性越低。
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