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
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:83 题号:20503963
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为:      
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是___________。
A.因为,所以该反应一定能自发进行
B.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应,在常温时可自发进行
C.合成氨反应选择在400~500℃进行的重要原因是此温度下氨的产率最高
D.生产中在考虑动力和设备材料承受能力的前提下,压强越大越好

(2)一定温度下,在密闭容器中充入并发生反应,若容器容积恒定,达到平衡时,气体的压强为原来的,则的转化率为___________
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如图:

请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因___________
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响,实验结果如图所示(图中T表示温度)。则:

图象中的关系是:___________(填“>、<或=”,下同);a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是___________(填字母)。
(5)恒温下,往一个的密闭容器中充入,反应过程中对的浓度进行检测,得到的数据如表所示:
时间/min51015202530
0.080.140.180.200.200.20
此条件下该反应的化学平衡常数___________;若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入,化学平衡将向___________反应方向移动(填“正”或“逆”)。

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【推荐1】“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品,氯气是实验室和工业上的常用气体。
(1)离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下,回答下列问题:

①电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是_______
②下列说法不正确的是_______
A.电极A为阳极,发生氧化反应生成氯气
B.离子交换膜为阳离子交换膜
C.饱和NaCl溶液从a处进,NaOH溶液从d处出
D.OH迁移的数量等于导线上通过电子的数量
③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用_______
(2)25℃时,氯气溶于水的过程及其平衡常数为:
Cl2(g) Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+H2O HClO+H+ClK2=10-3.4
HClO H+ClO K3
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中占分数(α)随pH变化的关系如下图所示:

①Cl2(g) Cl2(aq)的焓变△H1_______0(填“>”、“=”或“<”)。
②已知25℃时:Cl2(g)+H2O 2H+ClO+ClK4,则K4=_______
2022-04-20更新 | 132次组卷
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【推荐2】工业合成氨在人类历史上具有非常重要的意义。回答下列问题:
(1)断开1mol共价键吸收的能量或形成1mol共价键释放的能量数据如表:
共价键H-HN-HN≡N
能量变化/()436.0390.8946.0
进行反应,当生成2mol 时,将___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。
(2)Bosch在研究合成氨工业的催化剂和装置时,发现氢气渗透到钢铁内部生成了一种能产生温室效应的气体,该气体为___________(填名称),用铁催化氨合成时会产生FeN,氢气与FeN反应生成氨气,写出氢气与FeN反应的化学方程式___________
(3)20世纪初、以Nernst和Haber为代表的研究小组研究不同反应条件下的合成氨反应、所得数据如下表:
研究者压强/atm温度/℃催化剂反应结果(平衡混合气体中所占体积分数)
Nernst50685铂、锰0.96%
Haber150~250550锇、铀8.25%
试解释Haber采取的生产条件平衡混合气体中所占体积分数高的原因___________
(4)以氨气和二氧化碳为原料制备尿素的化学方程式为,反应物平衡转化率随氨碳比的变化曲线如图所示,刚性容器中当投料比且初始压强为45MPa时,该反应的平衡常数___________。(结果用分数表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
   
(5)尿素的过度使用会造成水体污染,科学家通过电解的方法处理含尿素的碱性废水、并向煤液化供氢。其装置如图所示,电极b上的电极反应式为___________
   
2023-06-09更新 | 233次组卷
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【推荐3】探究H2的合成反应平衡的影响因素,有利于提高H2的产率。以C、H2O为原料合成H2涉及的主要反应如下:
I.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ/mol
II.CO(g) +H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ/mol
(1)已知反应II逆反应活化能为210 kJ/mol,则反应II的正反应活化能为_______
(2)在一装有压强传感器的恒温恒容密闭容器中,加入足量的C(s)和一定量的H2O(g),发生上述反应,测得压强变化如下表:
时间(min)010203040
压强(MPa)5.06.57.07.47.57.5
①随着反应的进行,压强变化越来越慢,原因是_______
②反应达平衡后,p(CO)+p(CO2)=_______,已知该温度下,反应I压强平衡常数Kp(I)=3 MPa,则反应II压强平衡常数Kp(II)=_______
(3)不同压强下,投入足量C(s)和一定量H2O(g),实验测定C(s)的平衡转化率和H2(g)的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。

其中纵坐标表示C(s)的平衡转化率的是图_______.(填“甲”或“乙”);压强P1、P2、P3由大到小的顺序为_______;图乙中T,温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______
2021-04-09更新 | 189次组卷
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