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    D．合成氨反应:.为使氨的产率提高.理论上应采取低温高压的措施 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    合成氨对农业生产及国防建设均具有重要意义．
    N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ?mol-1
    （1）在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是
    ac
    ac
    （填序号）．
    a．混合气体的压强不再发生变化
    b．混合气体的密度不再发生变化
    c．反应容器中N2的物质的量浓度不再发生变化
    d．单位时间内断开a个H-H键的同时形成3a个N-H键
    e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
    f． NH3的生成速率与H2的消耗速率之比为2：3
    （2）在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如图所示．
    ①前25min 内，用H2 的浓度变化表示的化学反应平均速率是
    0.12mol?L-1?min-1
    0.12mol?L-1?min-1
    ．
    ②在25min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K=
    0.15
    0.15
    （计算结果保留两位小数），达到平衡时，H2的转化率α=
    50%
    50%
    ．若升高温度，该反应的平衡常数值将
    减小
    减小
    （填“增大”、“减小”或“不变”）．
    （3）下列措施中能使n（H2）/n（NH3）增大的有
    AC
    AC
    ．
    A．升高温度                 B．加入催化剂          C．将N2（g）从体系中分离
    D．再充入1molN2和3mol H2E．体积不变，充入He（g），使体系总压强增大．

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    合成氨联产二甲醚是一项具有中国特色的化工工艺，具有节能环保，其主要工艺流程如下：

    已知造气时，主要发生的反应有：CH4＋H2O→CO＋3H2　①；2CH4＋O2→2CO＋4H2　②．

    CO、CO2均可与H2合成甲醇，合成甲醇后排出的醇后气中有很少量的CO、CO2，需与H2转化为甲烷，防止CO使合成氨催化剂中毒．

    (1)NH3(g)→NH3(l)ΔH________0(填：“＞”、“＜”或“＝”，下同)；ΔS________0．

    (2)相同体积的天然气，采用“合成氨同时联产二甲醚”和直接合成氨相比，新工艺优越性有________．

    (a)减少二氧化硫排放

    (b)适应低碳经济

    (c)可提高氮肥产量

    (d)资源综合利用率和经济效益高

    (3)在催化剂、高温、高压下，CO2转化为甲烷的化学方程式为________．

    (4)假定造气时产生的转化气中不含CO2，H2与CO物质的量之比为2.2，空气由80％　N2和20％　O2组成，天然气中CH4为100％，且①和②的转化率均为100％．则同温同压下通入的空气和水蒸气的体积比，V(空气)/V(水蒸气)＝________．

    (5)今有224 m3(已折合成标准状况)由CO、H2、N2组成的混合气体，分别合成甲醇和氨，且三种气体均完全转化，驰放气中甲烷忽略不计，若得到液氨34 kg，则同时得到二甲醚多少千克？________

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    工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下

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    （1）①工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O（g）?CO2+H2，850℃时，往1L密闭容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O（g）．反应4min后建立平衡，体系中c（H2）=0.12mol?L-1．CO的平衡浓度为______ 转化率为______ 该温度下此反应的平衡常数K=______ （填计算结果）．
    ②在850℃时，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向逆反应方向进行的有______ （选填A、B、C、D、E）
    A B C D E
    n（CO2） 3 l 0 1 l
    n（H2） 2 l 0 1 2
    n（CO） 1 2 3 0.5 3
    n（H2O） 5 2 3 2 l
    （2）合成塔中发生反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T1______300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
     T/°C  T1  300  T2
     K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
    （3）N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，不同温度下NH3产率图1所示．温度高于900℃时，NH3产率下降，原因是______．

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    （4）在化学反应中只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子．使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ?mol-1表示．请认真观察图2，回答问题．
    图中所示反应是______（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=______ （用含E1、E2E的代数式表示）．已知热化学方程式：H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1，该反应的活化能为167.2kJ?mol-1，则其逆反应的活化能为______．
    （5）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气．目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
    CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
    CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
    则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：______．

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    合成氨所需的，由煤与水发生反应制得，其中有一步反应为：

    CO＋＋(正反应为放热反应），欲使CO的转化率提高，同时提高的产率，可以采取的措施是

    [　　]

    A．增大水蒸气浓度
    B．增大CO浓度
    C．升高温度
    D．增大压强

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    合成氨所需的，由煤与水发生反应制得，其中有一步反应为：

    CO＋＋(正反应为放热反应），欲使CO的转化率提高，同时提高的产率，可以采取的措施是

    [　　]

    A．增大水蒸气浓度
    B．增大CO浓度
    C．升高温度
    D．增大压强

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    1．D　2．A　3．A　4．C　5．C　6．AC　7．D　8．D　9．BD　10．AB　11．B　

    12．D　13．B　14．B　15．A　16．B　17．B　18．B　19．A　20．B　21．C　22．D

    　　23．（1）＜　（2）右侧的3处

    　　（3）＜　B相当于减压了，减压后平衡向分解的方向移动，使B中的量减少了．

    　　24．①提高，降低；②b＝4；③；④或或ac＋bc＝ab

    　　25．（1）B．根据反应：，，若要充分利用原料，显然要求原料与反应产生的和物质的量之比等于或接近于3∶1，上述反应趋于恰好反应，原料得以充分利用．w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

    　　　　

    　　　　

    　　（2）①　②不合理．因为BiOCl中，Cl的化合价为-1价．③浓NaOH溶液中，抑制的溶解，使的浓度减小，盐酸中抑制的水解．

    　　26．（1）2、1、3、2　（2）A为气态，B为固态或气态，D为气态　（3）放热

    　　27．（1）按1分钟计，生成0.5 mol C产生热量45 kJ，而容器散热

    ，所以应用加热器每分钟提供热量120 kJ-45 kJ＝75 kJ

    　　（2）容器半径和高度都变为原来10倍，则表面变为原来1000倍，平均每分钟生成C为0.5 mol×1000＝500 mol，放出热量45000kJ，而容器散热12000 kJ，所以冷却器每分钟吸收热量45000 kJ-12000 kJ＝33000 kJ

    　　（3）不变

    　　28．a＝1　　b＝2            　　29．（1）　（2）1／10500　（3）10

    　　30．①39％　②12.5％        　　31．（1）①体积1.792 L；25％

    ②当活塞由C向B移动时，因体积扩大使平衡：向体积扩大方向移动以至混合气体物质的量增大．增大的物质的量可由下式求出　　　　　

    　 　

    起始：0.08 mol　　　　 0

    平衡：　　

    　　因平衡时混合气体总的物质的量为0.07 mol，由于活塞由C移至B，体积扩大，故，可知充入物质的量必小于0.01 mol                　　（2）1.56 g

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