氨在国民经济中占有重要的地位，2008年，我国氨产量接近500万吨．下图是合成氨的简要流程．
（1）下表是空气中部分气体的沸点．将空气液化加热分馏，依据下表数据判断，最先气化得到的气体是
氦气
氦气
．
| 气体名称 |
氨气 |
氧气 |
氦气 |
氖气 |
氩气 |
氪气 |
氚气 |
| 沸点/℃ |
-196 |
-183 |
-269 |
-264 |
-186 |
-153 |
-108 |
（2）天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气．下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗．
| 原料 |
天然气 |
重油 |
煤 |
| 相对投资费用 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
| 能量消耗/J?t-1 |
28×109 |
38×109 |
48×109 |
①依据上表信息，你认为采用
天然气
天然气
为原料最好．
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式：
．
③已知C（s）、CO（g）和H
2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为：
C（s）+O
2（g）═CO
2（g）△H=-394kJ?mol
-1；
2CO（g）+O
2（g）═2CO
2（g）△H=-566kJ?mol
-1；
2H
2（g）+O
2（g）═2H
2O（g）△H=-484kJ?mol
-1；
试写出由C于水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
．
（3）下表是在某种催化剂作用下用体积比为1：3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据．
NH3含量%
压强/MPa
温度/℃ |
0.1 |
10 |
20 |
30 |
60 |
100 |
| 200 |
15.3 |
81.5 |
86.4 |
89.9 |
95.4 |
98.8 |
| 300 |
2.2 |
52.0 |
64.2 |
71.0 |
84.2 |
92.6 |
| 400 |
0.4 |
25.1 |
38.2 |
47.0 |
65.2 |
79.8 |
| 500 |
0.1 |
10.6 |
19.1 |
26.4 |
42.2 |
57.5 |
| 600 |
0.05 |
4.5 |
9.1 |
13.8 |
23.1 |
31.4 |
①依据表中数据判断，合成氨反应N
2+3H
2
2NH
3的△H
＜
＜
（填“＞”、“＜”或“无法判断”）0，请简要说明理由
相同条件下，升高温度，NH3含量减小，平衡左移，逆反应吸热，正反应放热
相同条件下，升高温度，NH3含量减小，平衡左移，逆反应吸热，正反应放热
；
②该反应的化学平衡常数表达式为
．
③在300℃、10MPa下，合成氨反应达到平衡时，混合气体的体积是反应开始时的
0.66
0.66
倍．
习题精选系列答案
2NH3，在2L密闭容器中进行，5min内氨的质量增加了1.7g，则反应速率为
2NH3．在10s内N2的浓度由5mol/L降至4mol/L下列说法正确的是（ ）
2NH3 下列不是该反应达到平衡状态标志的是（ ）
2NH3，下列有关推断正确的是（ ）
2NH3，下列选项不能作为反应达到平衡状态标志的是（ ）