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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:79 题号:20825900
“绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。烟道气和汽车尾气(等)是造成雾霾天气的原因之一,对这些排放气的处理以及再利用是化学工作者研究的重要课题。请思考并回答下列问题:
(1)在一定条件下可发生分解:,一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中压强不再变化B.气体的平均相对分子质量保持不变
C.D.气体的密度保持不变

(2)是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应:,该反应中正反应速率,逆反应速率,其中为速率常数,则___________(用表示)。
(3)时,以物质的量混合,置于某密闭容器中还能发生如下化学反应:,实验测得该反应速率方程(以为基准)为。某时刻测得体系中的分压为,则此时的反应速率为___________
(4)在有氧和新型催化剂作用下,可以反应生成,将一定比例的通入装有新型催化剂的反应器。测得相同时间内去除率随温度的变化如图所示:

在50~250℃范围内,的去除率先快速上升后变缓,请你说出变缓的主要原因:___________
(5)工业上可用“氨催化氧化法”生产NO,以氨气、氧气为原料,在催化剂存在下生成NO和副产物的化学方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
已知:
在1L恒容密闭容器中充入,在催化剂作用下发生两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ,测得不同温度下反应相同时间有关物质的量关系如图所示。

①520℃时,的有效转化率=___________(保留3位有效数字)。
②工业用氨催化氧化制备,选择的最佳温度是___________
③520℃时,反应Ⅱ的平衡常数___________(保留3位有效数字)。

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【推荐1】Ⅰ.工业合成氨是人工固氮研究的重要领域,回答下列问题:
(1)2007年度诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔,确认了合成氨反应机理。673 K时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。

图中决速步骤的反应方程式为_______, 该步反应的活化能Ea=_______kJ·mol-1
(2)相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是_______,NH3在少量某催化剂下分解的实验数据如下表:
反应时间/min01020304050
c(NH3)/mol·L-1c00.9 c00.8 c00.7 c00.6 c00.5 c0
分析表中数据可知,随着反应进行,c(NH3)减小,平均反应速率_______(填“增大”、“减小”或“不变”),对该变化的合理解释是_______
(3)在一定条件下,向某反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2在不同温度下反应,平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图所示:

①温度T1、T2、T3中,最大的是_______ , M点N2的转化率为_______
②1939年捷姆金和佩热夫推出合成氨反应在接近平衡时净速率方程式为: v(NH3)=,k1、k2分别为正反应和逆反应的速率常数;p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数);α为常数,工业上以铁为催化剂时,α=0.5,由M点数据计算 =_______(保留2位有效数字)。
Ⅱ.利用磷盐分子作为质子导体,可实现高速率电催化还原反应合成NH3,其原理如图所示。

(4)生成NH3的第二步反应方程式为_______
2022-06-09更新 | 348次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】二甲醚()是一种重要的化工原料,可以通过制备得到。制备方法和涉及反应如下:
方法a:“二步法”制二甲醚
I:
Ⅱ:
方法b:“一步法”制二甲醚
Ⅲ:
两种方法都伴随副反应:
Ⅳ:
请回答:
(1)反应I自发进行的条件是______________________
(2)在一定温度下,向的恒容密闭容器中通入和利用方法a制备二甲醚。测得的平衡转化率为30%,,反应I的平衡常数为___________(用含a、b的式子表示,只需列出计算式)。
(3)恒压条件下,在密闭容器中利用方法b制备二甲醚。按照投料,的平衡转化率和的选择性随温度变化如图1所示。

(的选择性的选择性)
①下列说法正确的是___________
A.当反应达到平衡时,
B.曲线①表示二甲醚的选择性
C.温度越低越有利于工业生产二甲醚
D.工业上引入双功能催化剂是为了降低反应Ⅲ的
②在的范围内,的平衡转化率先降低后升高的原因:___________
(4)有学者研究反应Ⅱ机理,利用磷酸硅铝分子筛催化甲醇制二甲醚,其中简化的分子筛模型与反应过渡态结构模型如图所示,下列说法正确的是___________。(已知:磷酸硅铝分子筛中有酸性位点可以将甲醇质子化,题中的分子筛用“”符号表示)
A.制得的磷酸硅铝分子筛的孔径越大催化效率越高
B.该反应机理:[]
C.改变分子筛组分比例适当提高其酸性,有利加快反应速率
D.温度越高,有利于水蒸气脱离分子筛,反应速率越快
2023-04-14更新 | 607次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志。生产硫酸的主要反应为:SO2(g)+ 1/2O2(g) SO3(g)。
(1)恒温恒压下,平衡体系中SO3的体积分数和y与SO2、O2的物质的量之比的关系如图1:则b点n(SO2)/n(O2)=________________;y为_____________(填编号)。

A.平衡常数
B.SO3的平衡产率
C.O2的平衡转化率
D.SO2的平衡转化率
(2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数。在400~650℃时,Kp与温度(T /K)的关系为lgKp= - 4.6455,则在此条件下SO2转化为SO3反应的ΔH_______(填“>0”或“<0”)。
(3)①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为:
SO2+V2O5SO3+V2O4   K1          1/2O2+V2O4V2O5            K2
则在相同温度下2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡常数K=____________(以含K1、K2的代数式表示)。
②V2O5加快反应速率的原因是_____________________________
(4)在7.0% SO2、11% O2、82% N2(数值均为气体体积分数)时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图2,则列式计算460℃、1.0 atm下,SO2(g)+1/2 O2(g) SO3(g)的Kp=_______(已知:各气体的分压=总压×各气体的体积分数)。

(5)综合第(4)题图给信息,工业生产压强通常采用常压的原因是__________________________
2017-12-06更新 | 286次组卷
共计 平均难度:一般