返回

高中三年级化学

首页
首页 高中三年级化学知识 热化学方程式 化学平衡常数 工业制取硝酸 化学平衡的有关计算 试题正文
  • 填空题
    合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。合成塔中发生反应为N2 (g) +3H2(g)2NH3(g)
    △H<0。
    (1)工业生产时，制取氢气的一个反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g) +H2(g) △H>0。
    ①T℃时，向1 L密闭容器中充入0.2 mol CO和0.3mol水蒸气，达到平衡后，体系中c(H2)=0.12 mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=____。
    ②保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1 mol CO，当重新建立平衡时，水蒸气的总转化率α(H2O)= ________。
    (2)下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由表可推知T1____573 K(填“>”、“<”或“=”)。

    (3)673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示，下列有关叙述正确的是___（填序号）。

    A．c点表示n( NH3)和n(H2)相等
    B．c点表示NH3生成的速率与NH3分解的速率相同
    C．在e点和d点时，反应的平衡常数相等
    D．c点时正反应速率大于逆反应速率
    (4)工业上利用NH3制硝酸的过程中有反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO，从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，试分析其原因：___ 。
    (5)硝酸厂的尾气中含有氮氧化物，不经处理直接排放会污染空气。目前科学家探索利用气体燃料中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为
    CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g) +2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
    CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1 160 kJ·mol-1则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___。
    本题信息：2011年模拟题化学填空题难度较难 来源:杨云霞
  • 本题答案
    查看答案
本试题 “合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。合成塔中发生反应为N2(g) +3H2(g)2NH3(g)△H0。①T℃时，向1 L密闭容器中充入0.2 mol CO和0.3mol水蒸气，达到平...” 主要考查您对

热化学方程式

化学平衡常数

工业制取硝酸

化学平衡的有关计算

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 热化学方程式
  • 化学平衡常数
  • 工业制取硝酸
  • 化学平衡的有关计算
热化学方程式：

1．定义表示反应所放出或吸收热量的化学方程式，叫做热化学方程式。
2．表示意义不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明厂化学反应中的能量变化。例如：：，表示在25℃、101kPa下，2molH2(g)和1mol O2(g)完全反应生成2molH2O(l)时要释放571．6kJ 的能量。
热化学反应方程式的书写：

热化学方程式与普通化学方程式相比，在书写时除厂要遵守书写化学方程式的要求外还应注意以下问题：
1．注意△H的符号和单位 △H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，△H为“-”；若为吸热反应，△H为“+”。△H的单位一般为kJ／moJ。
2．注意反应条件反衄热△H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。绝大多数△H是是25℃、101kPa下测定的，此条件下进行的反应可不注明温度和压强。
3．注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热△H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用：l“，固体用“s”，溶液用“aq”。
4．注意热化学方程式的化学计量数
(1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(2)热化学方程式中的反应热表示反应已完成时的热量变化，由于△H与反应完成的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

定义：

在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数。

化学表平衡达式：

对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，化学平衡表达式：
化学平衡常数的意义：

①表示该反应在一定温度下，达到平衡时进行的程度，K值越大，正反应进行的越彻底，对反应物而言转化率越高。
②某一温度下的K′与K比较能够判断反应进行的方向
K′>K，反应正向进行；K′<K，反应逆向进行；K′=K，反应处于平衡状态
(3)化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关，与温度有关，在使用时必须指明温度。
(4)在计算平衡常数时，必须是平衡状态时的浓度。
(5)对于固体或纯液体而言，其浓度为定值，可以不列入其中。
(6)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，若反应方向改变，则平衡常数改变，且互为倒数关系。如：在一定温度下，



化学平衡常数的应用：

1．K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，反应物转化率越大；反之，正向反应进行的程度就越小，反应物转化率就越小，即平衡常数的大小可以衡量反应进行的程度，判断平衡移动的方向，进行平衡的相关计算。
2．若用浓度商(任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，符号为Qc)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。
3．利用K值可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
4．计算转化率及浓度依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。
工业制取硝酸：

(1)其法以氨和空气为原料，用Pt—Rh合金网为催化剂在氧化炉中于800℃进行氧化反应，生成的NO在冷却时与O2生NO2，NO2在吸收塔内用水吸收在过量空气中O2的作用下转化为硝酸，最高浓度可达50％。
4NH3+5O24NO+6H2O①
2NO+O2==2NO2②
3NO2+H2O==2HNO3+NO③
4NO2+O2+2H2O==4HNO3④
③中的NO可以进入②中继续利用
制取的50%的硝酸用硝酸镁或者浓H2SO4做吸水剂，蒸馏，可得到高浓度的硝酸，甚至98%以上的“发烟”硝酸。尾气处理，生产过程中NO循环使用，可以最大程度利用原料，并且减少尾气中的NOx的排放，尾气一般用NaOH溶液进行吸收，发生氧化还原反应，可以综合利用尾气中的NOx：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O、NO+NO2+2NaOH=2NaNO3+H2O
(2)制取的50%的硝酸用硝酸镁或者浓H2SO4做吸水剂，蒸馏，可得到高浓度的硝酸，甚至98%以上的“发烟”硝酸。尾气处理，生产过程中NO循环使用，可以最大程度利用原料，并且减少尾气中的NOx的排放，尾气一般用NaOH溶液进行吸收，发生氧化还原反应，可以综合利用尾气中的NOx 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH=2NaNO3+H2O
化学平衡计算的一般思路和方法：

有天化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量，气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等。通常的思路是写出反应方程式，列出相关量(起始量、变化量、平衡量)，确定各量之间的火系，列出比例式或等式或依据平衡常数求解，这种思路和方法通常称为“三段式法”、如恒温恒压下的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g)
(1)令A、B的起始物质的量分别为amol，bmol 达到平衡后，A的消耗量为m·xmol，容器容积为VL。

则有：

(2)对于反应物，对于生成物
(3)
(4)A的转化率
(5)平衡时A的体积（物质的量）分数

(6)
(7)
(8)

发现相似题
与“合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。合成塔中发...”考查相似的试题有：