合成氨工业的核心反应是:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=Q kJ·mol-1,能量变化如下图,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1________,E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量________ 46.2 kJ(填“<”、“>”或“=”)。
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是________。
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
(4)将一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,测得N2为0.10 mol,H2为0.30 mol,NH3为0.10 mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率________。若升高温度,K值变化________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中,欲提高合成氨中H2的转化率,下列措施可行的是________(填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气
B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂
D.分离出氨气
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在一密闭恒容的容器中,可逆反应3A(g)3B(?)+C(?)的能量变化如图甲所示,气体的平均相对分子质量随时间的变化如图乙所示。
(1)由图甲可以判断3A(g)3B(?)+C(?)的正反应是________反应(填“吸热”或“放热”),实验a和实验b相比较,可能隐含的反应条件是________。
(2)由图乙可以得出有关B和C状态的结论是________。
①若t2时刻升高温度,气体的平均相对分子质量变化一定符合________线(填“c”“d”或“e”)。
②若改变压强,气体的平均相对分子质量变化一定符合c线,则C物质的状态为________。
(3)如果平衡后保持温度不变,将容器体积增加一倍,新平衡时A的浓度是原来的60%,则B是________状态,C是________状态。
(4)如果B为气体,C为固体,取0.3 mol A恒温下在1 L容器中充分反应,平衡时测得B的浓度为0.21 mol/L。若使反应从逆反应开始,起始时在容器中加入0.3 mol B,同样条件下,要使平衡时B的浓度仍为0.21 mol/L,则C的物质的量的取值范围应该是________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某研究性学习小组探究如下实验:在常温下,取两片质量相等、外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片,分别加入盛有相同体积、H+浓度相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中,发现铝片在稀盐酸中产生氢气的反应速率比在稀硫酸中的快。查阅相关资料后得知:化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定,其次是外界因素的影响。
(1)写出以上反应的离子方程式_______________________________。
(2)出现上述现象的原因可能:假设①SO42—对铝与H+的反应有抑制作用;假设②______________________________________。
(3)请设计实验对上述假设进行验证:
①____________________________________________;
②____________________________________________。
(4)如果上述假设都成立,要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快,可以采取的措施有:
①__________________________________________________;
②__________________________________________________;
③__________________________________________________;
④__________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
请回答下列问题:
(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①ΔH3________0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是____________________________________________________________________________。
③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有________________________(写出2个)。
(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是__________。
A.NH4Cl | B.Na2CO3 |
C.HOCH2CH2OH | D.HOCH2CH2NH2 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度进行如下反应:A(g) B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
![]() | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
反应时间t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
c(A)/(mol·L-1) | 0.10 | a | 0.026 | 0.0065 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
(1)由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇,化学反应方程式:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g);若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成乙醇:CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数:K= ;
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③工业上还可以采取以CO2和H2为原料合成乙醇,并且更被化学工作者推崇,但是在相同条件下,由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常数。请推测化学工作者认可由CO2制取CH3CH2OH的优点主要是: 。
(2)目前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示(实线)。
①请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。
②仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是 ,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 。
(3)Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Clˉ、OHˉ的浓度关系如右图所示[图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物;pCl=-1gc(Clˉ)]
①下列说法中正确的是 。
A.为了防止Hg2+水解,配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释
B.当c(C1ˉ) =10ˉ1 mol·Lˉ1时,汞元素一定全部以HgCl42ˉ形式存在
C.HgCl2是一种弱电解质,其电离方程式是:HgCl2=HgCl+ + C1ˉ
D.当溶液pH保持在4,pCl由2改变至6时,可使HgCl2转化为Hg(OH)2
②HgCl2又称“升汞”,熔点549K,加热能升华,其晶体是 (填晶体类型)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H2在一定条件下,发生如下反应制得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)= ,CO的转化率为 。
(2)该反应的平衡常数表达式为 ,温度升高,平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则加入各物质后该反应向 (填“正”、“逆”)反应方向移动,理由是 。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图⑴所示。请回答:
(1)a点时,v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”),X线、Y线中代表N2O4的是 ;
(2)反应在第10 min达到平衡,则前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= mol·L-1·min-1。该温度下,反应的平衡常数K= (可用分数表示);
(3)在第25分钟,进行的操作是 ;
(4)a、b、c、d四点对应的时刻,NO2物质的量浓度由小到大的顺序是 ,再次平衡时的d点NO2的体积分数比b点时 (填“大”、“小”或“相等”);
(5)假如在第35分钟从容器中移去0.4mol N2O4,并加入适当催化剂使反应在第40分钟达到平衡,请在图⑴中画出从第35分钟以后两种物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系,并标注所画线条对应的物质。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
(1)图1是表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)= ; H2的平衡转化率为_________________________。
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化。写出反应的热化学方程式 。
(3)该温度下,反应平衡常数K=______________(填数值),温度升高,平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)恒容条件下,下列措施中能使反应体系中增大的措施有 。
a.升高温度 b.充入He气 c.再充入2 molH2 d.使用催化剂
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com