29.在合成氨的生产中.将N2和H2按1:3的体积比充入合成塔.压强为20Mpa.从合成塔出来的气体中.氨气的体积分数为20%.若反应前后温度不变.试求: (1)从合成塔出来的气体的压强是多少? (2)平衡时.N2的转化率是多少? 雅安中学2010-2011学年高二年级月考(9月) 查看更多

 

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(6分)在合成氨的生产中,将N2和H2按1:3的体积比充入合成塔,压强为20Mpa,从合成塔出来的气体中,氨气的体积分数为20%,若反应前后温度不变,试求:
(1)从合成塔出来的气体的压强是多少?
(2)平衡时,N2的转化率是多少?

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在合成氨的生产中,将N2和H2按1:3的体积比充入合成塔,压强为20Mpa,从合成塔出来的气体中,氨气的体积分数为20%,若反应前后温度不变,试求:

(1)从合成塔出来的气体的压强是多少?

(2)平衡时,N2的转化率是多少?

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在合成氨的生产中,将N2和H2按1∶3的体积比通入合成塔.压强为20 MPa.从合成塔排出的气体中氨气的体积分数为20%,反应前后的温度不变,从合成塔出来的气体压强是多少?

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精英家教网合成氨工业是极为重要的化学工业,当今对合成氨工业的研究仍然充满活力.其合成原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.2kJ/mol.回答下列问题:
(1)如图是合成氨时的能量变化图,图中A、C分别表示
 
 
,E的大小对该反应的反应热有无影响?
 
.工业生产中主要用铁触媒作催化剂,当向反应体系中加入铁触媒时,图中的E将
 

(增大、减小、不变).当有
1
3
mol的N2转化为NH3时,图中△H′=
 

(2)下表是按V(N2):V(H2)=1:3合成氨时NH3的百分含量与压强、温度的统计数据:
10 20 30 60
300 52.0 64.2 71.0 84.2
400 25.1 38.2 47.0 65.2
500 10.6 19.1 26.4 42.0
由上表可知:①NH3的含量随压强的变化是
 
,②NH3的含量随温度的变化是
 
,其原因是
 

(3)若反应时,反应速率v(N2)为 a mol/L?min,则v(H2)=
 

(4)在10Pa、400℃时,若以N2(g)与H2(g)的物质的量分别为1mol和3mol进行反应,则达到平衡时,N2(g)的转化率约为
 

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合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。

I.在3个2 L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:

3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下:

容器

反应物投入量

3 mol H2、2 mol N2

6 mol H2、4mol N2

2 mol NH3

达到平衡的时间/min

 

5

8

平衡时N2的浓度/mol·L1

c1

1.5

 

NH3的体积分数

ω1

 

ω3

混合气体密度/g·L1

ρ1

ρ2

 

 

(1)容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。

(2)在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=                             (用含c1的代数式表示)。

(3)分析上表数据,下列关系正确的是________(填序号):

a.2c1 > 1.5         b.2ρ1 = ρ2       c.ω3 = ω1 

II.工业上用氨气合成尿素(H2NCONH2)的反应在进行时分为如下两步:

第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸铵)   △H1

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

(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示:

①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第     步反应决定。

②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示,则△H2             0;③若第一步反应升温时氨气浓度增大,请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线,并作出必要的标注。

(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2,将其转化为N2

①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O

该反应中的氧化剂为                    (写化学式)。

②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g)    △H =a kJ·mol1

N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g)  △H2=bkJ· kJ·mol1

2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)  △H = c kJ·mol1

则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             

③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为                      

 

 

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