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    1．合成氨条件的选择 合成氨反应式 , 反应特点 , 速率方程 生产要求 综合选择 生成NH3速率大 NH3的平衡浓度大 各物质浓度 温度 压强 催化剂 ※2. 合成氨工业 (1)原理 (2)生产过程包括造气.净化­­­­­­­­­­­­­­­­­­.合成氨三部分. ① 造气:N2来自于 .H2 . ② 净化的目的 , ③ 合成氨包括 . . 等. 学习导航 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    合成氨反应（N2+3H22NH3+92.4KJ）在化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。

    30. X的化学式为         ；X的状态为_______态。
    31. 据右图分析，下列说法正确的是         （填写编号）。
    a．在此温度下，有利于平衡正向移动，可提高氨的产量
    b．铁触媒的使用有利于平衡正向移动
    c．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制，选择此压强
    d．为提高原料的转化率，采用循环操作
    32. 常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。
    ① 氨水中水的离子积常数的数值是_______________________；
    ② 将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，
    溶液中离子浓度由大到小依次为                    。

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    (1)合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入1 mol　N2和3 mol　H2，平衡后NH3的体积分数为a；若在恒温、恒容条件下向平衡体系中通入1 mol　N2和3 mol　H2，平衡后NH3的体积分数为b，则a________b(填“大于”、“等于”、“小于”)．

    (2)有一带有刻度的容器被一种特殊的隔膜分成左右两部分，如下图所示：

    若该隔膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过)，且将该膜固定在3处，左边充满滴有少量KSCN溶液的FeCl2溶液，右边充满酸性KMnO4溶液，一段时间后可观察到的现象：左________，右________．(从下列选项中选择)

    A．无观显现象

    B．溶液变为红色

    C．溶液红色变浅

    D．有红褐色沉淀生成

    试写出右边产生该现象的离子方程式________．

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    合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义．
    （1）向合成塔中按1：4的物质的量之比充入N2、H2进行氨的合成，图A为T0C时平衡混合物中氨气的体积分数与压强（P）的关系图．

    ①写出工业上合成氨的化学方程式
    N2+3H2
    催化剂
    .
    高温高压
    2NH3
    N2+3H2
    催化剂
    .
    高温高压
    2NH3
    ．
    ②图A中氨气的体积分数为15.00%时，H2的转化率=
    24.45%
    24.45%
    ．
    ③图B中T=500°C，温度为4500C对应的曲线是
    b
    b
    （选填字母“a“或“b”），选择的理由是
    合成氨的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，其他条件不变，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动
    合成氨的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，其他条件不变，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动

    ④由图象知，增大压强可提高原料的利用率，从生产实际考虑增大压强需解决的问题是
    研制耐压设备（或增大压强的动力、材料的强度等其他合理答案）
    研制耐压设备（或增大压强的动力、材料的强度等其他合理答案）
    （写出一条即可）．
    （2）合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为：
    CH4（g）+H2OCO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
    （3）一定温度下，在2L容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表
    时间/min CH4（mol） H20（ mol） CO （mol） H2 （mol）
    0 0.40 1.00 0 0
    5 X1 X2 X3 0.60
    7 Y1 Y2 0.20 Y3
    10 0.21 0.81 0.19 0.62
    ①分析表中数据，判断5?7min之间反应是否处于平衡状态
    是
    是
    （填“是”或“否”），
    前5min平均反应速率v（CH4）=
    0.02mol?min-1
    0.02mol?min-1
    ．
    ②反应在7～10min之间，CO的物质的量减少的原因可能是
    d
    d
    （填字母）．
    a?减少CH4      b?降低温度c?增大压强d?充入H2
    ③若保持温度不变，向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O．
    0.05
    0.05
    mol CO、
    0.15
    0.15
    mol H2，达到平衡时CH4的体积百分含量与第一次投料相同．

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    合成氨是化学固氮的主要途径．中学教材介绍的合成氨技术称为哈伯法，是德国科学家哈伯于1905年发明的，其反应原理是：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；

    △H＝－92.4kJ/mol(该反应热数据在25℃、101kPa条件下测得)，他因此获得了1918年诺贝尔化学奖．试分析和回答下列问题：

    (1)

    在合成氨工业中，常选择下列反应条件，其中可以用勒夏特别原理解释的是________．

    [　　]

    A．

    采用20—50MPa的高压

    B．

    采用500℃的高温

    C．

    采用铁触媒作催化剂

    D．

    将合成塔出塔气体冷凝，分离出液氨后，将未反应的N2和H2通过循环压缩机重新加入到合成塔中

    (2)

    下图是实验室模拟哈伯法合成氨的实验装置，(1)中所述的反应条件在该装置中不能实现的是________(填字母)．能证明有氨气生成的实验操作是________

    (3)

    1998年，希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides教授采用高质子导电性的SCY陶瓷(一种新型无机非金属材料，能传递H+)，实现了以氮气和氢气为原料，在高温、常压下，高转化率、电化学法合成氨，其实验装置如右图．

    该法采用的装置是一个电解池，其中阴极上发生反应的电极反应式为________．按此方式进行反映，1molN2完全反应放出的热量(换算成25℃、101kPa条件下)________(填写＜、＝或＞)92.4kJ/mol．

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    合成氨工业，现今常采用450～C，20～50 MPa条件下进行，下表是不同温度和压强下的平衡体系中氨的体积分数：

    (1)

    已知某温度下，平衡常数表达式为：写出能用该表达式表示的反应方程式：________；

    (2)

    在一定压强下，从400℃到500℃，平衡常数K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；写出合成氨催化剂的名称________；

    (3)

    分析表中数据，你能得出的结论是①________、②________；

    (4)

    在工业选择了适宜条件以后，为了提高反应的转化率，可以采取的措施是________；

    A．

    将混合体系中的氨气液化分离

    B．

    在体系中充入适量的氢气

    C．

    将氢气和氮气循环利用

    D．

    在体系中充入适量的氨气

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