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        1. 某工廠以天然氣、水蒸氣和空氣為原料和能源合成氨的流程如右圖:

          該流程中外熱式一級(jí)烴轉(zhuǎn)化器系指以 CH4為燃料在烴氣轉(zhuǎn)化器外面加熱使之維持 8000C高溫的工業(yè)裝置。內(nèi)熱式一級(jí)烴氣轉(zhuǎn)化器系指以H2在裝置內(nèi)燃燒為能量維護(hù)一級(jí)烴氣轉(zhuǎn)化器所生成的CO與H2O(g)反應(yīng)生成CO2和H2所需10000C高溫的裝置。在編號(hào)為i-v的反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng):
          A.CH4+2O2=CO2 +2H2OB.CH4+H2O(g)=CO +3H2
          C.2CH4+3H2O(g)=CO + CO2 +7H2D.K2CO3+CO2 +H2O=2KHCO3
          E.CO+ H2O(g)CO2 + H2ΔH<0     F.2H2 +O2=2H2O
          (1)反應(yīng)A發(fā)生在編號(hào)為_(kāi)_____的反應(yīng)器中,它的作用是_______________________________。
          (2)反應(yīng)F發(fā)生在編號(hào)為_(kāi)___________的反應(yīng)器中。
          (3)反應(yīng)D的作用是____________。
          (4)屬于制備合成氨原料氣的反應(yīng)有______(填化學(xué)方程式編號(hào))。
          (5)為什么轉(zhuǎn)化反應(yīng)要分兩步——第一步在4000C時(shí)進(jìn)行,第二步在200 0C時(shí)進(jìn)行?
          ________________________________________________________________________________。
          (1) ⅰ 2分   該反應(yīng)放出的熱量使反應(yīng)C在800℃下進(jìn)行 2分 (2) ⅱ 2分
          (3) 除去混合氣體中的CO2    2分 (4) B、C、E  3分
          (5) 400℃時(shí)能加快反應(yīng)E的速率,縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間 2分;又因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故在200℃時(shí)有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率 2分

          試題分析:(1)由于外熱式一級(jí)烴轉(zhuǎn)化器系指以 CH4為燃料在烴氣轉(zhuǎn)化器外面加熱使之維持 8000C高溫的工業(yè)裝置,即容器ⅰ中是以甲烷燃燒為提供能量的裝置,所以反應(yīng)A發(fā)生容器ⅰ中,其作用是該反應(yīng)放出的熱量使反應(yīng)C在800℃下進(jìn)行。
          (2)由于內(nèi)熱式一級(jí)烴氣轉(zhuǎn)化器系指以H2在裝置內(nèi)燃燒為能量維護(hù)一級(jí)烴氣轉(zhuǎn)化器所生成的CO與H2O(g)反應(yīng)生成CO2和H2所需10000C高溫的裝置,即該裝置是以氫氣燃燒提供能量,所以反應(yīng)F發(fā)生在容器ⅱ中。
          (3)由于碳酸鉀可以吸收CO2,因此反應(yīng)D的作用是除去混合氣體中的CO2。
          (4)合成氨需要的原料是氫氣與氨氣,而反應(yīng)B、C、E中均有氫氣生成,所以屬于制備合成氨原料氣的反應(yīng)有B、C、E。
          (5)由于溫度高反應(yīng)速率快,到達(dá)平衡的時(shí)間少。所以分兩步進(jìn)行的原因是400℃時(shí)能加快反應(yīng)E的速率,縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間;又因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度有利于平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故在200℃時(shí)有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率。
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),下列有關(guān)敘述不正確的是
          A.增加Fe的量,正反應(yīng)速率不變
          B.將容器的體積縮小一半,正逆反應(yīng)速率增大
          C.保持體積不變,充入Ne,正逆反應(yīng)速率增大
          D.保持壓強(qiáng)不變,充入Ne,正逆反應(yīng)速率變小

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

          汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對(duì)汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。汽車尾氣中CO、NO2氣體在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng):4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH="-1" 200 kJ·mol-1
          (1)恒溫恒容條件下,不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是   (填字母,下同)。
          A.容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化
          B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變
          C.2v(NO2)=v(N2)
          D.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變
          (2)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的是   。
          A.及時(shí)分離出CO2
          B.適當(dāng)升高溫度
          C.減小容器體積使體系壓強(qiáng)增大
          D.選擇高效催化劑
          (3)對(duì)于該反應(yīng),溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時(shí),下列圖像正確的是   。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

          已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖⑴所示。請(qǐng)回答:

          (1)a點(diǎn)時(shí),v(正)    v(逆)(填“<”、“>”或“=”),X線、Y線中代表N2O4的是   ;
          (2)反應(yīng)在第10 min達(dá)到平衡,則前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=         mol·L-1·min-1。該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=           (可用分?jǐn)?shù)表示);
          (3)在第25分鐘,進(jìn)行的操作是                 ; 
          (4)a、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,NO2物質(zhì)的量濃度由小到大的順序是            ,再次平衡時(shí)的d點(diǎn)NO2的體積分?jǐn)?shù)比b點(diǎn)時(shí)        (填“大”、“小”或“相等”);
          (5)假如在第35分鐘從容器中移去0.4mol N2O4,并加入適當(dāng)催化劑使反應(yīng)在第40分鐘達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)趫D⑴中畫(huà)出從第35分鐘以后兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時(shí)間t的變化關(guān)系,并標(biāo)注所畫(huà)線條對(duì)應(yīng)的物質(zhì)。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          下列情況下,反應(yīng)速率相同的是(   )
          A.等體積0.1 mol/L HCl和0.05 mol/L H2SO4分別與0.2 mol/L NaOH溶液反應(yīng)
          B.等質(zhì)量鋅粒和鋅粉分別與等量1 mol/L HCl反應(yīng)
          C.等體積等濃度HCl和CH3COOH分別與等質(zhì)量的Na2CO3粉末反應(yīng)
          D.等體積0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4與等量等表面積等品質(zhì)石灰石反應(yīng)

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          在恒容密閉容器進(jìn)行的可逆反應(yīng):MgSO4(s) + CO(g)  MgO(s) + CO2(g) + SO2(g)-Q,下列分析合理的是
          A.若平衡常數(shù)K值變大,平衡移動(dòng)時(shí)v先減小后增大
          B.容器中固體物質(zhì)的質(zhì)量不再改變,則反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)
          C.若x表示溫度,y可表示平衡時(shí)混合氣體的密度
          D.若x表示CO物質(zhì)的量,y可表示平衡時(shí)CO2與CO物質(zhì)的量之比

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)M(g)+N(g) Y(g)+2Z(?),產(chǎn)物Y在平衡混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Y%)不同溫度、壓強(qiáng)條件下隨時(shí)間的變化如圖所示,則下列敘述正確的是
          A.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),Z是氣體
          B.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),Z是固體或液體
          C.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),Z是氣體
          D.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),Z是固體或液體

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          某溫度下,體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0,下列敘述正確的是
          A.在容器中加入氬氣,反應(yīng)速率不變
          B.加入少量W,逆反應(yīng)速率增大
          C.升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
          D.將容器的體積壓縮,可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù),有效碰撞次數(shù)增大

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          對(duì)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的2X(g)+Y(g)2Z(g)減小壓強(qiáng)時(shí),對(duì)反應(yīng)的影響是(  )
          A.逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
          B.逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
          C.正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
          D.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

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