23.工业上合成氨的反应原理如下:N2(g)+3H2(g) 2NH3. 在一密闭容器中进行合成氨反应.一段时间后达到平衡.回答下列问题: (1)要使H2得到充分利用.可采用的措施是 , a.加入氢气 b.升温 c.加压 d.加催化剂 (2)450℃时.往2L密闭容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2.反应过程中NH3的物质的量浓度随时间的变化情况如下表所示: 反应开始的5 min内.用消耗氢气表示反应的平均反应速率为 , (3)升高温度.v(正) .v(逆) .反应混合物中氨气的体积分数 , (4)下列叙述中.能说明该合成氨反应已达到平衡的是 . A.容器内的气体密度保持不变 B.容器内的气体压强保持不变 C.容器内N2.H2.NH3物质的量浓度之比为1:3:2 D.单位时间内消耗a mol N2.同时生成3a mol H2 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。 合成塔中发生反应为:    N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   △H<0
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)   △H>0
①t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,
体系中c(H2)=0.12mol·L-1
该温度下此反应的平衡常数K =                          
②保持温度不变,向上述平衡体系中再加入0.1mol CO,当反应重新建立平衡时,
水蒸气的总转化率α (H2O)          
(2)下表为不同温度下合成氨反应的平衡常数。由表可推知T1     573K(填“>”、“<”或“=”)。

T/K
T1
573
T2
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
(3)673K,30MPa下n(NH3) 和n(H2) 随时间变化的关系如下图所示依据上图,下列有关叙述正确的是(填写序号)                 
 
A.c点表示n(NH3)和n (H2)相等
B.c点表示NH3生成速率与NH3分解速率相同
C.e点和d点时反应的平衡常数相同
D.c点时正反应速率大于逆反应速率
(4)用NO2溶于水制硝酸:3NO2+H2O2HNO3+NO。从生产流程看,吸收塔中需
要补充空气,其原因用化学平衡移动的理论进行解释是                                       
                                                            
(5)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理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氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
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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(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一种工业合成氨的简易流程图如下:

(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:                                 
(2)步骤II中制氯气原理如下:

对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是           
a.升高温度  b.增大水蒸气浓度   c.加入催化剂   d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为            
(3)下左图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:           
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在下右图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。

(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)            ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:                                                  

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(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一种工业合成氨的简易流程图如下:

(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:                                 
(2)步骤II中制氯气原理如下:

对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是           
a.升高温度  b.增大水蒸气浓度   c.加入催化剂   d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为            
(3)下左图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:           
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在下右图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。

(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)            ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:                                                  

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(一) 将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如下图所示:

(1)写出OA段所发生反应的离子方程式                         

(2)当加入35mL盐酸时,产生二氧化碳的体积为       mL(标准状况)

(3)原混合物中Na2CO3的质量分数为????     

(二).氨是重要的氮肥,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,是德国化学家哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g);

△H=―92.4 kJ/mol,他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。试回答下列问题:

⑴ 下列方法不适合实验室制取氨气的是              (填序号)。

A.向生石灰中滴入浓氨水        B.加热浓氨水

C.直接用氢气和氮气合成        D.向饱和氯化铵溶液中滴入浓氢氧化钠溶液

⑵ 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 M Pa~50 M Pa)

B.采用500℃的高温

C.用铁触媒作催化剂

D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2和H2循环到合成塔中

(3) 用数字化信息系统DIS(如下图Ⅰ所示:它由传感器、数据采集器和计算机组成)可以测定上述氨水的浓度。用酸式滴定管准确量取0.5000 mol/L醋酸溶液25.00 mL于烧杯中,以该种氨水进行滴定,计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线如下图Ⅱ所示。

        

图Ⅰ                                 图Ⅱ

① 用滴定管盛氨水前,滴定管要用                            润洗2~3遍,

② 试计算该种氨水的浓度:                      

③ 下列情况下,会导致实验结果c(NH3·H2O)偏低的是               

A.滴定结束时仰视读数

B.量取25.00 mL醋酸溶液时,未用所盛溶液润洗滴定管

C.滴定时,因不慎将氨水滴在烧杯外

(4) 1998年希腊亚里士多德大学的Marnellos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。

正极的电极反应式为:                                         

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(一)(6分) 将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如下图所示:

(1)写出OA段所发生反应的离子方程式                         

(2)当加入35mL盐酸时,产生二氧化碳的体积为       mL(标准状况)

(3)原混合物中Na2CO3的质量分数为­­     

(二).氨是重要的氮肥,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,是德国化学家哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g);

△H=―92.4 kJ/mol,他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。试回答下列问题:

⑴ 下列方法不适合实验室制取氨气的是             (填序号)。

A.向生石灰中滴入浓氨水        B.加热浓氨水

C.直接用氢气和氮气合成        D.向饱和氯化铵溶液中滴入浓氢氧化钠溶液

⑵ 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 M Pa~50 M Pa)

B.采用500℃的高温

C.用铁触媒作催化剂

D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2和H2循环到合成塔中

(3) 用数字化信息系统DIS(如下图Ⅰ所示:它由传感器、数据采集器和计算机组成)可以测定上述氨水的浓度。用酸式滴定管准确量取0.5000 mol/L醋酸溶液25.00 mL于烧杯中,以该种氨水进行滴定,计算机屏幕上显示出溶液导电能力随氨水体积变化的曲线如下图Ⅱ所示。

        

图Ⅰ                                图Ⅱ

① 用滴定管盛氨水前,滴定管要用                           润洗2~3遍,

② 试计算该种氨水的浓度:                      

③ 下列情况下,会导致实验结果c(NH3·H2O)偏低的是               

A.滴定结束时仰视读数

B.量取25.00 mL醋酸溶液时,未用所盛溶液润洗滴定管

C.滴定时,因不慎将氨水滴在烧杯外

(4) 1998年希腊亚里士多德大学的Marnellos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。

正极的电极反应式为:                                         

 

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