化學反應速率和化學平衡對化工生產有著指導作用。回答下列問題:
(1)工業制備硫酸共分為造氣、轉化、吸收三個階段。寫出轉化階段涉及反應的化學方程式 2SO2+O2催化劑△2SO32SO2+O2催化劑△2SO3;分別闡述選擇該溫度和壓強的原因 常壓下SO2的轉化率已經很高,增大壓強,增大生成成本,500℃下催化劑活性最強,提高反應速率,提高生成效率常壓下SO2的轉化率已經很高,增大壓強,增大生成成本,500℃下催化劑活性最強,提高反應速率,提高生成效率。該反應在一個容器中開始反應,并在t1時刻達到平衡,在t2時刻加壓,t3時刻重新平衡。在如圖中畫出v-t圖象的變化
。

(2)工業生產的過程中常常會用到熱交換器,簡述熱交換器的作用 充分利用余熱,節約能源充分利用余熱,節約能源,如圖是熱交換器的示意圖,說明A處氣體的成分 SO2、O2SO2、O2。

(3)工業制備氨氣在氨合成塔中進行,在進入合成塔之前,需要對原料氣凈化,該操作的目的是 防止催化劑中毒防止催化劑中毒,寫出合成階段涉及反應的化學方程式 N2+3H2高溫、高壓催化劑2NH3N2+3H2高溫、高壓催化劑2NH3,欲提高氫氣的轉化率,可采用的措施是 增大N2的濃度增大N2的濃度、及時分離出NH3、適當增大壓強等及時分離出NH3、適當增大壓強等(寫出兩條)。
(4)在一個恒容的密閉容器中模擬工業合成氨的反應,下列說法中能確定該反應已經達到化學平衡的是 ACAC。
a.容器內氣體的壓強不變
b.容器內氣體的密度不變
c.容器氣體的平均相對分子質量不變
d.斷裂6molN-H鍵,同時生成3mol H-H鍵
e.2V正(NH3)=V逆(N2)
f.該反應的平衡常數保持不變
(5)寫出合成氨反應的平衡常數表達式 K=c2(NH3)c(N2)c3(H2)K=c2(NH3)c(N2)c3(H2)。已知500℃時該反應的平衡常數K=7.42×10-5。下表為某一時刻容器內,氮氣、氫氣和氨氣的濃度,此時v正<<v逆(填“>”、“<”或“=”)。單位:mol?L-1。
催化劑
△
催化劑
△


高溫
、
高壓
催化劑
高溫
、
高壓
催化劑
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
c
3
(
H
2
)
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
c
3
(
H
2
)
N2 | H2 | NH3 |
30 | 10 | 5 |
【答案】2SO2+O22SO3;常壓下SO2的轉化率已經很高,增大壓強,增大生成成本,500℃下催化劑活性最強,提高反應速率,提高生成效率;
;充分利用余熱,節約能源;SO2、O2;防止催化劑中毒;N2+3H22NH3;增大N2的濃度;及時分離出NH3、適當增大壓強等;AC;K=;<
催化劑
△

高溫
、
高壓
催化劑
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
c
3
(
H
2
)
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:30引用:1難度:0.6
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①T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉化率為80%
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