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工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)。

(1)使用铁触媒催化剂是为了__________________________________________________。

(2)通常采用2×107—5×107 Pa的压强,原因是____________________________________。

(3)选择500 ℃左右的温度进行反应,是由于____________________________________

____________________________________________________________________。

(4)将生成的氨及时从混合气中分离出来,原因是__________________________________。

思路解析:工业合成氨使用铁触媒是为了提高化学反应速率;采用200到500个大气压的高压则一方面是为了提高反应速率,同时也可以增大反应物的转化率,当然更高的压强则受到设备的限制;选择500 ℃左右的温度,一方面是为了提高反应速率,更主要的是因为催化剂的活性在此温度时活性最大;将生成的氨气液化后可使平衡向右移动,反应物的转化率能大在增加。

答案:(1)提高反应速率  (2)该反应是一个气体体积减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动,压强过高,对动力、设备要求过高,成本增大,也会降低经济效益,所以综合考虑,通常采用2×107—5×107 Pa的压强  (3)合成氨的反应是放热反应,温度升高,不利于氨的生成,但温度过低,反应速率很慢,故采用500 ℃左右的适宜温度,且500 ℃左右时催化剂的活性最大  (4)减小生成物氨的浓度,有利于化学平衡向正反应方向移动

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),为了增大反应速率,提高经济效益,最理想的措施是(  )
A、增大反应物的浓度B、增大反应体系的压强C、提高反应体系的温度D、选择合适的催化剂

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年浙江省宁波万里国际学校高二下学期期末考试化学试卷(带解析) 题型:填空题

已知工业上合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。在一体积为2L的密闭容积中,加入0.20mol的N2和0.60mol的H2,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示,

请回答下列问题:
(1) 写出该反应平衡常数的表达式K="_____"
(2)反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡,平均反应速率v(NH3) 为            
(3)5分钟时,保持其它条件不变,把容器的体积缩小一半,平衡         移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)。化学平衡常数将        (填“增大”、“减少”或“不变”)。
(4)N2和H2的反应还有其它应用。如:有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,分别以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极电极反应式            

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科目:高中化学 来源:2014届浙江省高二下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

已知工业上合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。在一体积为2L的密闭容积中,加入0.20mol的N2和0.60mol的H2,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示,

请回答下列问题:

(1) 写出该反应平衡常数的表达式K="_____"

(2)反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡,平均反应速率v(NH3) 为            

(3)5分钟时,保持其它条件不变,把容器的体积缩小一半,平衡         移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)。化学平衡常数将        (填“增大”、“减少”或“不变”)。

(4)N2和H2的反应还有其它应用。如:有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,分别以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极电极反应式            

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)

(1)使用铁触媒作催化剂是为了                                                 

(2)通常采用107—108 Pa的压强,原因是                                         

(3)选择700 K左右的温度进行反应,是由于                                      

(4)将生成的氨及时从混合气中分离出来,原因是                                  

(5)若反应容器的体积不变,并维持原反应温度,而将平衡体系中的混合气体浓度增大一倍,则上述平衡向             方向移动。

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