(8分)下表表示合成氨反應(yīng)（N2+3H2  2NH3）在不同條件下達(dá)到平衡時(shí)混合物中氨的含量[起始時(shí)v（N2）：v（H2）==1：3]。

                壓強(qiáng)（MPa）

        氨的含量

溫度（℃）

 

0.1

 

10

 

30

 

60

 

100

200

0.153

0.815

0.899

0.954

0.988

300

0.022

0.520

0.710

0.842

0.926

400

0.004

0.251

0.470

0.652

0.798

分析上表數(shù)據(jù),回答下列問題：

（1）200℃、100MPa時(shí)，平衡混合物中氨的含量已達(dá)0.988，如果繼續(xù)增大壓強(qiáng)      

（填“能”或“不能”）使平衡混合物中氨的含量等于1，理由是：                    

                                                                         。

                                                                           

（2）欲使平衡混合物中氨的含量增大，則可采取的措施有：                     。

（3）欲使平衡混合物中氨的含量為0.710，則選擇的反應(yīng)條件應(yīng)為：                  

 

【答案】

（每空2分）（1）不能；該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在一定條件下進(jìn)行時(shí)，將達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物。

（2）增大壓強(qiáng)，降低溫度     （3）溫度為300℃，壓強(qiáng)為30MPa

【解析】（1）由于是可逆反應(yīng)，所以在一定條件下進(jìn)行時(shí)，將達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物。

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，降低溫度或增大壓強(qiáng)，可使平衡混合物中氨的含量增大。

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，欲使平衡混合物中氨的含量為0.710，則選擇的反應(yīng)條件應(yīng)為溫度為300℃，壓強(qiáng)為30Mpa。

 

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：閱讀理解

本題包括A、B兩小題，分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請選擇其中一題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做，則按A題評分。

A.生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合，催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。

(1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式_________________________。

(2)根據(jù)等電子原理，寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式______________________。

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸點(diǎn)比甲醛的高，其主要原因是_____________________；甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為_____________________。

②甲醛分子的空間構(gòu)型是_____________________；1 mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為_____________________。

③在1個(gè)Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖所示)，所包含的Cu原子數(shù)目為_____________________。

B.環(huán)己酮是一種重要的化工原料，實(shí)驗(yàn)室常用下列方法制備環(huán)己酮：

環(huán)己醇、環(huán)己酮和水的部分物理性質(zhì)見下表：

物質(zhì)

沸點(diǎn)(℃)

密度(g·cm-3，20 ℃)

溶解性

環(huán)己醇

161.1(97.8)*

0.962 4

能溶于水

環(huán)己酮

155.6(95)*

0.947 8

微溶于水

水

100.0

0.998 2

 

*括號中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)

(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)的ΔH＜0，反應(yīng)劇烈將導(dǎo)致體系溫度迅速上升，副反應(yīng)增多。實(shí)驗(yàn)中將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的燒瓶中，在55～60 ℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后，加入適量水，蒸餾，收集95～100 ℃的餾分，得到主要含環(huán)己酮和水的混合物。

①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式為_____________________。

②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是_____________________。

(2)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作：a.蒸餾，收集151～156 ℃的餾分；b.過濾；c.在收集到的餾分中加NaCl固體至飽和，靜置，分液；d.加入無水MgSO4固體，除去有機(jī)物中少量水。

①上述操作的正確順序是_______________________(填字母)。

②上述操作b、c中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外，還需_______________。

③在上述操作c中，加入NaCl固體的作用是_______________________________________

______________________________________________________________________________。

(3)利用核磁共振氫譜可以鑒定制備的產(chǎn)物是否為環(huán)己酮，環(huán)己酮分子中有______________種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆江西省江西師大附中、臨川一中高三12月聯(lián)考化學(xué)試卷（帶解析） 題型：填空題

(8分)甲醇是一種很好的燃料，工業(yè)上用CH4和H2O(g)為原料，通過反應(yīng)I和II來制備甲醇。
請回答下列問題：
(1)將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反應(yīng)室(容積為l00L)，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
cCH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)   I。
CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min，則用H2表示的平均反應(yīng)速率為        
②圖中的P1          P2(填“<”、“>”或“=”)，100℃時(shí)平衡常數(shù)為          。
③該反應(yīng)的H       0。(填“<”、“>”或“=”)
(2)在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下，a molCO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH30H(g) H<0  Ⅱ。
①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是        (填序號)。

A．升高溫度B．將CH3OH(g)從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大D．再充人lmolCO和3 mol H2
②為了尋找合成甲醇的適宜溫度和壓強(qiáng)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在了下面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。
實(shí)驗(yàn)編號
T(℃)
n(CO)／n(H2)
p(MPa)
l
150
1／3
0.1
2
n
1／3
5
3
350
m
5
a．上表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)：n=         ，m=          。
b．根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn)，如圖是在壓強(qiáng)分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖，請指明圖中的壓強(qiáng)=       MPa。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年湖北省八市高三三月聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己酮的反應(yīng)、裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

?????????

環(huán)己醇、環(huán)己酮、飽和食鹽水和水的部分物理性質(zhì)見下表：

物質(zhì)

沸點(diǎn)(℃)

密度(g·cm－3, 20℃)

溶解性

環(huán)己醇

161.1(97.8)

0.9624

能溶于水

環(huán)己酮

155.6(95)

0.9478

微溶于水

飽和食鹽水

108.0

1.3301

 

水

100.0

0.9982

 

 

括號中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)

（1）酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)的ΔH＜0，反應(yīng)劇烈將導(dǎo)致體系溫度迅速上升，副反應(yīng)增多。實(shí)驗(yàn)中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的A中，在55~ 60℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后，加入適量水，蒸餾，收集95 ~ 100℃的餾分，得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。

①如何滴加酸性Na2Cr2O7溶液　　????????????????????? ，用漂粉精和冰醋酸代替酸性Na2Cr2O7溶液也可氧化環(huán)己醇制環(huán)己酮，用漂粉精和冰醋酸氧化突出的優(yōu)點(diǎn)是　??????????? 。

②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是 　　????????????????????????????????? 　。

（2）環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作：a．蒸餾，收集151~ 156℃餾分，b．過濾，c．在收集到的餾分中加NaCl固體至飽和，靜置，分液，d．加入無水MgSO4固體，除去有機(jī)物中少量水。

①上述操作的正確順序是 　　　?????????? （填字母）。

②上述操作b、c中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器有 　?? 　 。

③在上述操作c中，加入NaCl固體的作用是　　???????????????????????????? 　 。

（3）利用核磁共振氫譜可以鑒定制備的產(chǎn)物是否為環(huán)己酮，環(huán)己酮分子中有　　　 種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年江西省宜春市高三上學(xué)期第五次月考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

尿素（H2NCONH2)是有機(jī)態(tài)氮肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的作用。

（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

第一步：2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸銨)(l) △H1

第二步：H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l) △H2

某化學(xué)學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在體積為1 L的密閉容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖I所示。

已知總反應(yīng)的快慢是由較慢的一步反應(yīng)決定的。則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第______步反應(yīng)決定，      總反應(yīng)進(jìn)行到______min時(shí)到達(dá)平衡。

②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖II所示，則ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。）

（2）該小組將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變， 固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：。實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度/℃

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

平衡總壓強(qiáng)/Kpa

5.7

8.3

12.0

17.1

24.0

平衡氣體總濃度/10-3mol/L

2.4

3.4

4.8

6.8

9.4

 

①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是____________。

A．2V(NH3)=V(CO2)                    B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變

C．密閉容器中混合氣體的密度不變       D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算25.0°C時(shí)該分解反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

（3）已知：

N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H1=+180.6KJ/mol

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   △H2=-92.4KJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   △H3=-483.6KJ/mol

則4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ • mol-1。

（4）尿素燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。其工作時(shí) 負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為______。

 

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年河南省鄭州市高三第三次測驗(yàn)預(yù)測理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

尿素（H2NCONH2)是有機(jī)態(tài)氮肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的作用。

（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

第一步：2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸銨)(l) △H1

第二步：H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l) △H2

某化學(xué)學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在體積為1 L的密閉容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖I所示。

①已知總反應(yīng)的快慢是由較慢的一步反應(yīng)決定的。則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第______步反應(yīng)決定，總反應(yīng)進(jìn)行到______min時(shí)到達(dá)平衡。

②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖II所示，則ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。）

（2）該小組將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變， 固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：。實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度/℃

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

平衡總壓強(qiáng)/Kpa

5.7

8.3

12.0

17.1

24.0

平衡氣體總濃度/10-3mol/L

2.4

3.4

4.8

6.8

9.4

 

①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是____________。

A．2V(NH3)=V(CO2)                    B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變

C．密閉容器中混合氣體的密度不變       D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算25.0°C時(shí)該分解反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。

（3）已知：

N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H1=+180.6KJ/mol

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)   △H2=-92.4KJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   △H3=-483.6KJ/mol

則4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ • mol-1。

（4）尿素燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。其工作時(shí) 負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為______。

 

 

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