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实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择.

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/16 02:41:25
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择.化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求.如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:______
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
K=
c(H
(1)生产氨气的反应放出大量的热,△G<0能自发进行,氨水呈碱性,与酸发生中和反应,属于放热反应,在低温下易进行,故答案为:N2+3H22NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
(2)平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,平衡常数中,分子为生成物,分母为反应物,所以该反应的方程式为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),故答案为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);
(3)根据化学方程式可知:K1=
c2(CO)
c(CO2),K2=
c(H2)×c(CO2)
c(CO)×c(H2O),K3=
c(CO)×c(H2)
c(H2O),
所以:K3=
c(H2)×c(CO2)
c(CO)×c(H2O)×
c2(CO)
c(CO2)=
c(CO)×c(H2)
c(H2O)=K1×K2,故答案为:K3=K1×K2
(4)由表中数据可知,随着温度的升高,平衡常数减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,说明正反应为让热反应,
设平衡时转化的CO为xmol/L,
利用三段式法计算:
            CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),
起始:0.020mol/L     0.020mol/L        0      0
转化:xmol/L         xmol/L          x mol/L  x mol/L 
平衡:(0.02-x)mol/L:(0.02-x)mol/L  xmol/L xmol/L
则有:
x•x
(0.020−x)•(0.020−x)=9
解之得:x=0.015,
所以转化率为:
0.015
0.02×100%=75%,故答案为:放热,75%;
(5)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,则反应热为:
2×2×466KJ/mol-(167KJ/mol+4×438.5KJ/mol)=-57KJ/mol,
反应的热化学方程式为:2NO2(g) N2O4(g)△H=-57 kJ•mol-1
对反应N2O4(g)2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示.则
A.A点压强小于C点的压强,压强越大,反应速率越大,则反应速率:A<C,故A错误;
B.增大压强,平衡向正反应移动,但浓度的增大幅度大于转化的程度,所以C点浓度大,颜色深,故B错误;
C.B、C两点二氧化氮的体积分数相同,则混合气体的平均相对分子质量相同,故C错误;
D.在相同压强下,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则二氧化氮的体积分数增大,所以由状态B到状态A,可以用加热的方法,故D正确,
故答案为:2NO2(g) N2O4(g)△H=-57 kJ•mol-1; D;
(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,设溶液的体积为1L,则反应后溶液中含有n(NO3-)=0.4mol,n(Na+)=0.2mol,
n(NH4+)=0.2mol,n(NH3•H2O)=0.2mol,反应溶液呈碱性,NH3•H2O继续电离出NH4+离子,则c(NH4+
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