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          氨在工農業生產中應用廣泛,可由N2、H2合成NH3
          (1)天然氣蒸汽轉化法是前獲取原料氣中H2的主流方法。CH4經過兩步反應完全轉化為H2和CO2,其能量變化示意圖如圖:


          結合圖象,寫出CH4通過蒸汽轉化為CO2和H2的熱化學方程式
          CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.4kJ/mol
          CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.4kJ/mol

          (2)利用透氧膜,一步即獲得N2、H2,工作原理如圖2所示(空氣中N2與O2的物質的量之比按4:1計)


          ①起還原作用的物質是
          CH4
          CH4

          ②膜I側所得氣體
          n
          H
          2
          n
          N
          2
          =2,CH4、H2O、O2反應的化學方程式是
          10CH4+8H2O+O2=10CO+28H2
          10CH4+8H2O+O2=10CO+28H2

          (3)甲小組模擬工業合成氨在一恒溫恒容的密閉容器中發生如下反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.t1時刻到達平衡后,在t2時刻改變某一條件,其反應過程如圖3所示,下列說法正確的是
          D
          D

          A.Ⅰ、Ⅱ兩過程到達平衡時,平衡常數:K<K
          B.Ⅰ、Ⅱ兩過程到達平衡時,NH3的體積分數:Ⅰ<Ⅱ
          C.Ⅰ、Ⅱ兩過程到達平衡的標志:混合氣體密度不再發生變化
          D.t2時刻改變的條件可以是向密閉容器中加N2和H2混合氣
          (4)乙小組模擬不同條件下的合成氨反應,向容器充入9.0mol N2 和23.0mol H2,圖4為不同溫度下平衡混合物中氨氣的體積分數與總壓強(P )的關系圖。
          ①T1、T2、T3由大到小的排序為
          T3>T2>T1
          T3>T2>T1

          ②在T2、60MPa條件下,比較A點v
          v(填“>”、“<”或“=”),理由是
          在T2、60Mpa時A點未達到平衡時的體積分數,反應向正向進行,所以v(正)>v(逆)
          在T2、60Mpa時A點未達到平衡時的體積分數,反應向正向進行,所以v(正)>v(逆)

          ③計算T2、60Mpa平衡體系的平衡常數Kp=
          0.043(MPa)-2
          0.043(MPa)-2
          。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓x物質的量分數)

          【答案】CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=+165.4kJ/mol;CH4;10CH4+8H2O+O2=10CO+28H2;D;T3>T2>T1;>;在T2、60Mpa時A點未達到平衡時的體積分數,反應向正向進行,所以v(正)>v(逆);0.043(MPa)-2
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:25引用:3難度:0.6
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            發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6
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            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
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            (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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