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          氫氣在社會發展中有著重要的作用,如新能源的開發,氫能源的儲存一直是科學界在研究的方向。
          Ⅰ.利用氨熱分解法制氫氣是可行方法之一。
          一定條件下,利用催化劑將氨氣分解為氮氣和氫氣。相關化學鍵的鍵能數據:
          化學鍵 N≡N H-H N-H
          鍵能kJ?mol-1 946 436.0 390.08
          (1)已知該反應的ΔS=+198.9J?mol-1?K-1,在下列哪個溫度下反應能自發進行?
          D
          D
          (填標號)(已知:T=(273.15+t)K)。
          A.50℃
          B.100℃
          C.150℃
          D.200℃
          (2)某興趣小組對該反應進行了實驗探究.在一定溫度和催化劑的條件下,將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進行反應(此時容器內總壓為200kPa),部分物質的分壓隨時間的變化曲線如圖1所示。

          ①若保持容器體積不變,t1時反應達到平衡,用H2的分壓變化表示0~t1時間內的反應速率是
          120
          t
          1
          120
          t
          1
          kPa?min-1
          ②t2時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變,圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢的曲線是(用圖中a、b、c、d表示),理由是
          容器體積縮小,平衡逆向移動,氮氣的分壓先迅速增大后適當減小
          容器體積縮小,平衡逆向移動,氮氣的分壓先迅速增大后適當減小

          ③該溫度下,反應標準平衡常數KΘ=
          0.48
          0.48
          。(已知:分壓=總壓×該組分物質的量分數,對于反應dD(g)+eE(g)?gG(g)+hH(g) KΘ=
          p
          G
          p
          Θ
          g
          ?
          p
          H
          p
          Θ
          h
          p
          D
          p
          Θ
          d
          ?
          p
          E
          p
          Θ
          e
          ,其中pΘ=100kPa,pG、pH、pD、pE為各組分的平衡分壓)。
          Ⅱ.下列是大規模制取H2的方法之一:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)在一定體積的密閉容器中,其化學平衡常數K和溫度T的關系如下表:
          T/℃ 700 800 830 1000 1200
          K
          5
          3
          10
          9
          1.0
          10
          17
          5
          13
          請回答下列問題:
          (3)圖2表示不同溫度條件下,CO平衡轉化率隨著n(H2O)/n(CO)的變化趨勢。判斷T1、T2和T3的大小關系并說明理由:
          T1<T2<T3,因為根據K值可知正反應是放熱反應,在比例相同時,溫度越低,CO轉化率越大
          T1<T2<T3,因為根據K值可知正反應是放熱反應,在比例相同時,溫度越低,CO轉化率越大


          (4)實驗發現,其它條件不變,在相同時間內,向反應體系中投入一定量的CaO可以增大H2的體積分數,理由是:
          CaO 可以吸收產生的CO2,使反應正向移動
          CaO 可以吸收產生的CO2,使反應正向移動

          實驗結果如圖3所示(已知:1微米=10-6米,1納米=10-9米)。投入納米CaO比微米CaO,H2的體積分數更高的原因是
          納米CaO表面積比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO強
          納米CaO表面積比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO強

          【答案】D;
          120
          t
          1
          ;容器體積縮小,平衡逆向移動,氮氣的分壓先迅速增大后適當減小;0.48;T1<T2<T3,因為根據K值可知正反應是放熱反應,在比例相同時,溫度越低,CO轉化率越大;CaO 可以吸收產生的CO2,使反應正向移動;納米CaO表面積比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO強
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:17引用:1難度:0.6
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          • 1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是(  )

            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
          • 2.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
            (1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
             
            kJ?mol-1
            (2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
             
            ;保持其他條件不變,溫度改為T2℃,經25s后達到平衡,測得c(CH4)=2c(C2H4),則0~25s內v(C2H4)=
             
            mol?L-1?s-1
            (3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。

            ①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
             
            (填“>”或“<”)0,此時的平衡常數Kp=
             
            (用平衡分壓代替濃度進行計算)Pa2
            ②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
             
            (填標號)。
            A.減小C2H2的濃度
            B.升高溫度
            C.增大壓強
            D.加入合適的催化劑
            (4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為
             
            ,一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為
             

            發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5
          • 3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
            (1)此時A的濃度c(A)=
             
            mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=
             
            mol;
            (2)B的平均反應速率v(B)=
             
            mol/(L?min);
            (3)x的值為
             

            發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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