【題目】工業(yè)上煙氣脫氮的原理

1)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為____________。溫度升高,K___________(選填增大、減小、不變”)。如果平衡常數(shù)K值增大,對_______(正反應(yīng)逆反應(yīng)”)的速率影響更大。

2)若反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行,能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填序號)

a.容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變 b.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變

c.反應(yīng)消耗0.5mol NO的同時生成1mol N2 d的濃度不變

3)向2 L密閉容器中加入反應(yīng)物,10 min后達(dá)到平衡,測得平衡時氣體的物質(zhì)的量增加了0.2mol,則用表示的平均反應(yīng)速率為__________。

4)如圖是P1壓強(qiáng)下NO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間(t)的變化圖,請在圖中畫出其他條件不變情況下,壓強(qiáng)為NO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的示意圖。

______

5)工業(yè)合成氨的反應(yīng)溫度選擇500℃左右的原因是_______________。

6)寫出反應(yīng)物中的氨氣的電子式______;其空間構(gòu)型為______;它常用來生產(chǎn)化肥溶液顯__________性;常溫下將等體積等濃度的氨水和溶液混合,pH>7,溶液中濃度由大到小的關(guān)系是_______________。

【答案】 減小 逆反應(yīng) bd 0.03mol/(L·min) 催化劑在500℃左右具有最佳活性 三角錐形 酸性

【解析】

1)化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,對逆反應(yīng)速率影響更大,平衡向逆反應(yīng)方向移動;

2)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,平衡時各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,可以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,由此進(jìn)行判斷;

3)由平衡時氣體的物質(zhì)的量增加了0.2mol可知反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.6mol;

4)該反應(yīng)是一個氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡的時間減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動;

5)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,不利于增大氨氣的產(chǎn)率,但500℃左右的溫度是催化劑的活性溫度,且反應(yīng)速率較快;

6)氨氣為三角錐形的極性分子;氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽,銨根離子在溶液中水解使溶液呈酸性;常溫下將等體積等濃度的氨水和氯化銨溶液混合溶液pH>7,說明氨水的電離大于銨根離子的水解。

1)化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積,則該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,對逆反應(yīng)速率影響更大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減小,故答案為:;減;逆反應(yīng);

2a、根據(jù)質(zhì)量守恒,無論反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài),混合物質(zhì)量不變,容器的體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變不能作為化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故錯誤;

b、該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積增大的反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)不變時,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;

c、反應(yīng)消耗0.5mol NO和生成1mol N2均代表正反應(yīng)速率,不能表示正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)消耗0.5mol NO的同時生成1mol N2不能作為化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故錯誤;

d、各物質(zhì)的濃度不變說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故正確;

bd正確,故答案為:bd;

3)由化學(xué)方程式可知,反應(yīng)生成3mol水,氣體增加的物質(zhì)的量為1mol,由平衡時氣體的物質(zhì)的量增加了0.2mol可知反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為3:1=nH2O:0.2mol,解得nH2O=0.6mol,則10min后達(dá)到平衡,用水表示的平均反應(yīng)速率為=0.03mol/(L·min),故答案為:0.03mol/(L·min);

4)該反應(yīng)是一個氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡的時間減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率減小,則壓強(qiáng)為P2NO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的示意圖為,故答案為:;

5)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,不利于增大氨氣的產(chǎn)率,但500℃左右的溫度是催化劑的活性溫度,且反應(yīng)速率較快,故答案為:催化劑在500℃左右具有最佳活性;

6)氨氣為三角錐形的極性分子,電子式為;氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽,銨根離子在溶液中水解使溶液呈酸性;常溫下將等體積等濃度的氨水和氯化銨溶液混合溶液pH>7說明氨水的電離大于銨根離子的水解,則溶液中各微粒濃度由大到小的關(guān)系是,故答案為:。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行了酸性高錳酸鉀與草酸的反應(yīng),記錄以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)編號

實(shí)驗(yàn)溫度

試管中所加試劑及其用量 / mL

溶液褪至無色所需時間/ min

0.6mol/L H2C2O4

溶液

H2O

3mol/L H2SO4

稀溶液

0.05mol/L

KMnO4溶液

25

3.0

V1

2.0

3.0

1.5

25

2.0

3.0

2.0

3.0

2.7

50

2.0

V2

2.0

3.0

1.0

(1)請寫出該反應(yīng)的離子方程式_________,當(dāng)該反應(yīng)以表中數(shù)據(jù)反應(yīng)完全時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_______NA;

(2)V1=________ mL

(3)根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是________。

(4)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇________(填實(shí)驗(yàn)編號);

(5)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn 2+)隨時間變化的趨勢如圖所示,但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn 2+)隨時間變化的實(shí)際趨勢如圖所示。

該小組同學(xué)根據(jù)如圖所示信息提出了新的假設(shè),并設(shè)計以下實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

實(shí)驗(yàn)編號

實(shí)驗(yàn)溫度/

試管中所加試劑及其用量

再加入某種固體

溶液褪至無色所需時間 / min

25

0.6mol/L H2C2O4

H2O

3mol/L H2SO4

0.05mol/L KMnO4溶液

2.0

3.0

2.0

3.0

MnSO4

t

①小組同學(xué)提出的假設(shè)是_________

②若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到_______________________現(xiàn)象。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是H2(g)I2(g)反應(yīng)生成HI(g)的能量示意圖。由圖可知

A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B.1 mol HI(g)分解吸收的熱量為Q

C.熱化學(xué)方程式:H2+I22HI+Q

D.反應(yīng)物總能量高于生成物總能量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列事實(shí)不能用化學(xué)平衡移動原理解釋的是

A.新制氯水長時間放置顏色變淺

B.高壓比常壓更有利于 SO2 轉(zhuǎn)化為 SO3

C.蒸干 AlCl3 溶液無法得到無水 AlCl3

D.滴加少量 CuSO4 溶液可以加快 Zn 與稀 H2SO4 反應(yīng)的速率

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃和101kPa時,乙烷、乙炔和丙烯組成的混合烴20mL,與過量氧氣混合并完全燃燒,除去水蒸氣,恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng),氣體總體積縮小了40mL,原混合烴中乙炔的體積分?jǐn)?shù)為 (  )

A. 12.5%B. 25%C. 50%D. 75%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用海水可以提取氯化鈉、溴、碘等產(chǎn)品。海帶提碘的流程如下:

(1)CCl4含有___________鍵的______________分子(均選填“極性”或“非極性”)。

(2)灼燒海帶時除需要三腳架、酒精燈、泥三角外,還需要的主要儀器是____________。

(3)為更好的完成實(shí)驗(yàn),灼燒海帶時,需加入一定量的氫氧化鈉充分混合后再灼燒。此操作目的___________________________________

(4)向盛有碘離子溶液中加入CCl4和氯水,______(填:“上”或“下”)層呈紫紅色;如果氯水加過量,CCl4層會由紫紅色變成無色。整個過程中被氧化的微粒是__________________。寫出并配平CCl4層由紫紅色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式:__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué)。根據(jù)題意填空:

(1)古代鍛造刀劍時,將熾熱的刀劍快速投入水中“淬火”,反應(yīng)為:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。該反應(yīng)中H2O作__________(填“氧化劑”或“還原劑”);

(2)某同學(xué)炒菜時發(fā)現(xiàn),湯汁濺到液化氣的火焰上時,火焰呈黃色。據(jù)此他判斷湯汁中含有________(填“鈉”或“鉀”)元素;

(3)海水提鎂的重要步驟之一是用沉淀劑將海水中的Mg2+沉淀。該沉淀劑是__________(填“生石灰”或“鹽酸”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生按下列操作做一個實(shí)驗(yàn):在一塊下襯白紙的玻璃片的不同位置分別滴加濃度為0.1mol/LKBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴,每種液滴彼此分開,圍成半徑小于表面皿的圓形(如圖所示),在圓心處放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶體,向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸,再立即將表面皿蓋好。(已知:2KMnO416HCl(濃)→2KCl2MnCl25Cl2↑+8H2O)

1b處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___,d處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。

2C處發(fā)生的離子方程式為____,其過程中包括___個平衡,通氯氣對自來水進(jìn)行殺菌消毒時,起主要作用的微粒是____。此微粒對水的電離平衡起到___“填促進(jìn)”或“抑制”)作用。

3)通過上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能比較FeCl3Br2氧化性的強(qiáng)弱,請設(shè)計實(shí)驗(yàn)比較兩微粒氧化性的大小,并按要求回答下列問題:取___于試管中,滴加____,若溶液有____現(xiàn)象,說明______

4)二氧化氯(ClO2)在水處理領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。與氯氣相比,它不但具有更顯著的殺菌能力,而且不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機(jī)氯代物。反應(yīng)時,ClO2生成ClO2、Cl的轉(zhuǎn)化率與溶液的pH的關(guān)系如圖所示。則pH=8時,ClO2被還原為____

5)亞氯酸根離子(ClO2)對人體不利,欲在弱堿性條件下將水中的ClO2轉(zhuǎn)化為Cl除去。若該反應(yīng)體系中的物質(zhì)有:NaClO2、Fe(OH)3NaHCO3、FeCl2、NaCl、H2O、CO2。寫出并配平有關(guān)化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_____。ClO2更適合用于飲用水的消毒,其原因是____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)反應(yīng)A+B→C(放熱)分兩步進(jìn)行①A+B→X(吸熱);②X→C(放熱)。下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是______。

A. B.

C. D.

2)①合成氨工業(yè)中,合成塔中每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量,已知(見圖1):則1molNH鍵斷裂吸收的能量約等于______kJ

②圖2t2時刻改變的條件是______,t3時刻改變的條件是______。

③某溫度下,若把10molN230molH2置于體積為10L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,測得混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為20%,則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率______

④絕熱恒容條件下,可以作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____

A.容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變

B.H2、N2的反應(yīng)速率比為31

C.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

D.容器內(nèi)氣體的溫度保持不變E.容器內(nèi)氣體的密度保持不變

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