某工厂以天然气.水蒸气和空气为原料和能源合成氨的流程如右图:该流程中外热式一级烃转化器系指以 CH4为燃料在烃气转化器外面加热使之维持 8000C高温的工业装置.内热式一级烃气转化器系指以H2在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的CO与H2O(g)反应生成CO2和H2所需10000C高温的装置.在编号为i-v的反应器中发生如下反应:A．CH4 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

某工厂以天然气、水蒸气和空气为原料和能源合成氨的流程如右图：

该流程中外热式一级烃转化器系指以 CH₄为燃料在烃气转化器外面加热使之维持 800⁰C高温的工业装置。内热式一级烃气转化器系指以H₂在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的CO与H₂O(g)反应生成CO₂和H₂所需1000⁰C高温的装置。在编号为i－v的反应器中发生如下反应：

A．CH₄+2O₂＝CO₂ +2H₂O	B．CH₄+H₂O(g)＝CO +3H₂
C．2CH₄+3H₂O(g)＝CO + CO₂ +7H₂	D．K₂CO₃+CO₂ +H₂O＝2KHCO₃

E．CO+ H₂O(g)

CO₂ + H₂ΔH＜0 F．2H₂ +O₂＝2H₂O
（1）反应A发生在编号为______的反应器中，它的作用是_______________________________。
（2）反应F发生在编号为____________的反应器中。
（3）反应D的作用是____________。
（4）属于制备合成氨原料气的反应有______(填化学方程式编号）。
（5）为什么转化反应要分两步——第一步在400⁰C时进行,第二步在200 ⁰C时进行？
________________________________________________________________________________。

（1） ⅰ 2分该反应放出的热量使反应C在800℃下进行 2分（2） ⅱ 2分
（3）除去混合气体中的CO₂2分（4） B、C、E 3分
（5） 400℃时能加快反应E的速率,缩短达到平衡所需要的时间 2分；又因该反应是放热反应,故在200℃时有利于提高CO的转化率 2分

解析试题分析：（1）由于外热式一级烃转化器系指以 CH₄为燃料在烃气转化器外面加热使之维持 800⁰C高温的工业装置，即容器ⅰ中是以甲烷燃烧为提供能量的装置，所以反应A发生容器ⅰ中，其作用是该反应放出的热量使反应C在800℃下进行。
（2）由于内热式一级烃气转化器系指以H₂在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的CO与H₂O(g)反应生成CO₂和H₂所需1000⁰C高温的装置，即该装置是以氢气燃烧提供能量，所以反应F发生在容器ⅱ中。
（3）由于碳酸钾可以吸收CO₂，因此反应D的作用是除去混合气体中的CO₂。
（4）合成氨需要的原料是氢气与氨气，而反应B、C、E中均有氢气生成，所以属于制备合成氨原料气的反应有B、C、E。
（5）由于温度高反应速率快，到达平衡的时间少。所以分两步进行的原因是400℃时能加快反应E的速率,缩短达到平衡所需要的时间；又因该反应是放热反应，降低温度有利于平衡向正反应方向进行，故在200℃时有利于提高CO的转化率。
考点：考查外界条件对反应速率与平衡状态的影响、合成氨工业氢气制备流出的有关判断

练习册系列答案

黄冈经典阅读系列答案

文言文课外阅读特训系列答案

轻松阅读训练系列答案

南大教辅初中英语任务型阅读与首字母填空系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）∶c（B）＝3∶5，C的平均反应速率为0.1mol/（L·min）。求：
（1）此时A的浓度c（A）＝________mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）＝n（B）＝________mol。
（2）B的平均反应速率：v（B）＝________mol/（L·min）。
（3）x的值为________。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH₂COONH₄（s） 2NH₃（g）＋CO₂（g）
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡总压强/kPa	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡气体总浓度/mol· L^－1	2.4× 10^－3	3.4× 10^－3	4.8× 10^－3	6.8× 10^－3	9.4× 10^－3

（1）可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。
A．2v（NH₃）＝v（CO₂）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
（2）根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解反应平衡常数：_______________。
（3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________（填“增加”、“减少”或“不变”）。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H₂为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题：
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO₂(g) ΔH＞0。已知在1 100 ℃时，该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值   (填“增大”、“减小”或“不变”)；
②1 100 ℃时测得高炉中，c(CO₂)="0.025" mol·L^-1，c(CO)="0.1" mol·L^-1，则在这种情况下，该反应向   进行(填“左”或“右”)，判断依据是          。
(2)目前工业上也可用CO₂来生产燃料甲醇，有关反应为：CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol^-1，现向体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，反应过程中测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝       。
②反应达到平衡后，下列措施能使增大的是           (填符号)。

A．升高温度

B．再充入H₂

C．再充入CO₂

D．将H₂O(g)从体系中分离

E．充入He(g)

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

(1)在100 ℃恒温条件下将0.100 mol的N₂O₄充入体积为1 L的真空密闭容器中，发生反应：N₂O₄(g)2NO₂(g)　ΔH＞0。隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：

t/s c/(mol·L^－1)	0	20	40	60	80	100
c(N₂O₄)/(mol·L^－¹)	0.100	a	0.5b	0.4b
c(NO₂)/(mol·L^－1)	0	0.060	b	c₁	c₂	c₃

请回答下列问题：
①表中a＝________，在0～20 s内N₂O₄的平均反应速率为_______mol·(L·s)^－1。
②已知100 ℃时该反应的平衡常数为0.36，则表中b、c₁、c₂的大小关系为________，c₃＝________mol·L^－1，达到平衡时N₂O₄的转化率为________________________________。
(2)室温下，把SiO₂细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H₄SiO₄溶液，反应原理如下：
SiO₂(s)＋2H₂O(l)??H₄SiO₄(aq)　ΔH
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：____________________________。
②实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体都会受到影响。在一定温度下，在10 000 m以下的地球深处，上述反应的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”)，理由是_______________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

25 ℃时，在体积为2 L的密闭容器中，气态A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示，已知达到平衡后，降低温度，A的转化率将增大。

t₂～t₃	t₄～t₅	t₅～t₆	t₇～t₈
K₁	K₂	K₃	K₄

(1)根据图1数据，写出该反应的化学方程式：__________________。此反应的平衡常数表达式K＝___，从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为___。
(2)在5～7 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是__________。
(3)如图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图，各阶段的平衡常数如表所示。K₁、K₂、K₃、K₄之间的关系为________(用“>”、“<”或“＝”连接)。A的转化率最大的一段时间是________。

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

硫一碘循环分解水制氢的主要反应如下：

（1）上述循环反应的总反应可以表示为____________________；反应过程中起催化作用的物质是__________（选填编号）。
a．         b．         c．      d．HI
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1molHI（g），发生反应II，的物质的量随时间的变化如图所示。0~2min内的平均反应速率_________。

（3）对反应II，在相同温度和体积下，若开始加入的HI(g)的物质的量是原来的2倍，则以下_________也是原来的2倍（选填编号），
a．平衡常数            b．HI的平衡浓度
c．达到平衡时间         d．平衡时的体积分数
（4）实验室用锌和稀硫酸反应制取，反应时溶液中水的电离平衡______移动（选填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列试剂中的_____（选填编号），产生的速率将增大。
a．      b．      c．      d．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

一定温度下，在2L密闭容器中NO₂和O₂可发生下列反应： 4NO₂(g)+O₂(g)2N₂O₅(g)+5286 kJ已知体系中n(NO₂)随时间变化如下表：

t(s)	0	500	1000	1500
n(NO₂)(mol)	20	13.96	10.08	10.08

（1）能说明该反应已达到平衡状态的是            。
A．v（NO₂）=4v（O₂）           B．容器内压强保持不变
C．v_逆（N₂O₅）=2v_正（O₂）       D．容器内密度保持不变
（2）反应达到平衡后，NO₂的转化率为   ，此时若再通入一定量氮气，则NO₂的转化率将   (填“增大”、“减小”、“不变”)。
（3）图中能表示N₂O₅的浓度变化的曲线是        ，用O₂表示从0_~500s内该反应的平均速率v=          。

（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正应方向移动的是         。
A．及时分离出NO₂气体          B．适当升高温度
C．增大O₂的浓度               D．选择高效催化剂

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

某小组利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：

实验编号	H₂C₂O₄溶液		酸性KMnO₄溶液		温度
实验编号	浓度(mol·L^－1)	体积(mL)	浓度(mol·L^－1)	体积 (mL)	温度
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（1）已知反应后H₂C₂O₄转化为CO₂逸出，KMnO₄转化为MnSO₄，每消耗1molH₂C₂O₄转移_______mol电子。为了观察到紫色褪去，H₂C₂O₄与KMnO₄初始的物质的量需要满足的关系为n(H₂C₂O₄)∶n(KMnO₄)≥______。
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
（3）实验①测得KMnO₄溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO₄)＝________mol·L^－1·min^－1。
（4）已知实验③中c(MnO₄^-)～反应时间t的变化曲线如下图。若保持其他条件不变，请在图中画出实验②中c(MnO₄^-)～t的变化曲线示意图。

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学