研究氮及其化合物的性質及轉化,對研究自然界中氮的循環有著重大的意義。
Ⅰ合成氨技術的創立開辟了人工固氮的重要途徑,解決了億萬人口生存問題。
工業合成氨方程式為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H
我國科學家在合成氨反應機理研究中取得新進展,首次報道了Li-3d過渡金屬這一復合催化體系,并提出了“氮轉移”催化機理。
①3LiH(s)+N2(g)=Li2NH(s)+LiNH2(s)△H1=akJ?mol-1
②Li2NH(s)+2H2(g)=2LiH(s)+NH3(g)△H2=bkJ?mol-1
③LiNH2(s)+H2g)=LiH(s)+NH3(g)△H3=ckJ?mol-1
(1)當進料體積比V(N2):V(H2)=1:3時,平衡氣體中NH3的物質的量分數隨溫度和壓強變化的關系如圖所示:則①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=(a+b+c)(a+b+c)kJ?mol-1;該反應屬于反應填 放熱放熱(“放熱”、“吸熱”),判斷理由 氨氣的物質的量分數減少,即反應朝逆反應方向進行說明該反應為放熱反應氨氣的物質的量分數減少,即反應朝逆反應方向進行說明該反應為放熱反應。
②500℃時,反應的平衡常數Kp(100MPa) 等于等于Kp(30MPa)。(填“大于”、“等于”、“小于”)
③500℃、30MPa時,氫氣的平衡轉化率為 33.30%33.30%(保留4位有效數字),Kp=(30×20%)2(30×20%)(30×60%)3(30×20%)2(30×20%)(30×60%)3(列出計算式即可)。[Kp為平衡分壓代替平衡濃度計算求得的平衡常數(分壓=總壓×物質的量分數)]
Ⅱ.防治氮氧化物造成的空氣污染是目前環境保護領域的重要課題之一。
(2)用Pl-g-C3N4光催化氧化法脫除NO的過程如圖1所示。在酸性水溶液中,光催化脫除原理和電化學反應原理類似。g-C3N4端的反應為O2+2H++2e-=H2O2,則Pl端的反應為 NO+H2O-2e-=NO2+2H+NO+H2O-2e-=NO2+2H+。

(3)將NO和CO的混合氣體(物質的量之比1:1)以一定的流速通過催化劑a,相同時間、不同溫度下測得脫氮率與溫度的關系如圖2所示。
①曲線Ⅰ顯示隨著溫度升高脫氮率先增大后減小,其中減小的原因是 當溫度達到一定程度,催化劑a活性降低,反應速率降低,相同時間內脫氮率減小當溫度達到一定程度,催化劑a活性降低,反應速率降低,相同時間內脫氮率減小。
②已知催化劑b活性高于催化劑a,且450℃下活性最大,若保持其它條件和反應時間不變,用b替代a進行上述實驗,則450℃下對應的脫氮率 ≤≤37.5%(填“≤”、“<”、“無法判斷”)。
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【考點】化學平衡的計算.
【答案】(a+b+c);放熱;氨氣的物質的量分數減少,即反應朝逆反應方向進行說明該反應為放熱反應;等于;33.30%;;NO+H2O-2e-=NO2+2H+;當溫度達到一定程度,催化劑a活性降低,反應速率降低,相同時間內脫氮率減小;≤
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【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:2難度:0.5
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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( )
A.容器中 D 的物質的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質的量一定增加了 0.30 mol 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=
(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
(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
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
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)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3