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(化学与技术)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一,其合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 KJ/moL.试回答下列问题:

氨的合成是一个可逆反应,为了探索合成氨的最佳条件,人们进行了大量的研究.

(1)下列有关做法不适宜的是________

A、常采用循环法,使未转化的氮气和氢气得到充分的利用.

B、综合考虑各方面的因素,压强控制在20-50 MPa之间为宜

C、利用电解水制氢气,作为合成氨的原料,

D、使用铁触媒为催化剂,在500℃时获得最大催化效益.

(2)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________(填序号)

A、采用较高压强(20-50 MPa)

B、采用500℃的高温

C、用铁触媒为催化剂

D、将生产的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2

(3)在298 K时,将10 moL N2和30 moL H2放入合成塔中,为何放出的热量小于924 KJ?

(4)怎样知道在合成氨工业有氨气生成?

(5)如果提高单位时间内氨气的产量,对温度而言,在________(填高温或低温)下有利.

答案:
解析:

  (1)C(3分)

  (2)AD(3分)

  (3)该反应为可逆反应,10 moL N2和30 moL H2不可能完全反应,所以放出的热量小于10×92.4 KJ=924 KJ(3分)

  (4)用湿润的红色石蕊试纸放在出口处,若试纸变蓝说明有氨气生成(3分)

  (5)高温(3分)


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一.课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖.工业上合成氨的部分工艺流程如图1:
反应体系中各组分的部分性质见下表:
气体 氮气 氢气 氨
熔点(℃) -210.01 -252.77 -77.74
沸点(℃) -195.79 -259.23 -33.42
(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程.即反应后通过把混合气体的温度降低到
-33.42
-33.42
℃使混合气体分离出来产品;继续循环的气体是
N2、H2
N2、H2
.
(2)工业上采取用上述(1)操作的目的:
及时分离出氨气,平衡正向移动,提高氨气的产率,且循环利用氮气和氢气,提高氮气和氢气的转化率
及时分离出氨气,平衡正向移动,提高氨气的产率,且循环利用氮气和氢气,提高氮气和氢气的转化率
.
(3)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
.
(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义.对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图2所示.下列叙述正确的是
AD
AD

A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比图2中d点的值大.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

反应体系中各组分的部分性质见下表:

气体

氮气

氢气

氨

熔点/℃

-210.01

-252.77

-77.74

沸点/℃

-195.79

-259.23

-33.42

(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程,即反应后通过把混合气体的温度降低到____________,使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环。写出该反应的化学平衡常数表达式:K=____________。

(2)运用化学反应速率和化学平衡的观点说明工业上采用“使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环”的生产措施的理由:___________________________________________________。

(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。

(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图甲所示。下列叙述正确的是____________。

A.点a的正反应速率比点b的大

B.点c处反应达到平衡

C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样

D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大

(5)1998年希腊亚里斯多德大学的Marncellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如下图乙。阴极的电极反应式为__________________________________________________________________。

         

                  甲                                                 乙

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科目:高中化学 来源: 题型:

(选做题)【化学——化学与技术】

硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。

(1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有________________(任写一种)。

(2)硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________________(填写序号)。

A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎

B.使用V2O5作催化剂

C.转化器中使用适宜的温度

D.净化后的炉气中要有过量的空气

E.催化氧化在常压下进行

F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3

(3)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1

在实际工业生产中,常采用“二转二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为___________。

(4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。

①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。

_____________________________________________________________。

②工业生产中常用氨—酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)

_____________________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源:2013届安徽省高二第二次月考理科综合试题(化学部分) 题型:填空题

(15分)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

                

气体

氮气

氢气

氨

熔点(℃)

-210.01

-252.77

-77.74

沸点(℃)

-195.79

-259.23

-33.42

                                                                                    

反应体系中各组分的部分性质见上表:

(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到           ℃使混合气体分离出来产品;继续循环的气体是                。

(2)工业上采取用上述(1)操作的目的:                           

                                                                         。

(3)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________       。

(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是

A.点a的正反应速率比点b的大

B.点 c处反应达到平衡

C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样

D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻, n(H2)比上图中d点的值大   

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(15分)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

                

气体

氮气

氢气

氨

熔点(℃)

-210.01

-252.77

-77.74

沸点(℃)

-195.79

-259.23

-33.42

                                                                                    

反应体系中各组分的部分性质见上表:

(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到          ℃使混合气体分离出来产品;继续循环的气体是               。

(2)工业上采取用上述(1)操作的目的:                           

                                                                        。

(3)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________      。

(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是

A.点a的正反应速率比点b的大

B.点 c处反应达到平衡

C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样

D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻, n(H2)比上图中d点的值大   

 

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