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合成氨工业中的主要反应是N2+3H2 2NH3(正反应为放热反应)。
(1)生产中,采用2×107Pa~3×107 Pa是为了_____________。
(2)加热到500℃,其目的是___________。
(3)使用催化剂是为了_____________。
(4)采用循环操作是为了_____________。
(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,原因是______________。
(1)提高反应速率及氨的产率
(2)该温度时,催化剂的活性最高
(3)提高反应速率,缩短达到平衡所需的时间
(4)提高原料(N2、H2)的利用率
(5)正反应 ;增大浓度,相当于增大压强
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

(2011?镇江一模)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

完成下列问题:
Ⅰ.合成氨
(1)写出装置①中发生反应的化学方程式:
N2+3H2
催化剂
加热、加压
2NH3
N2+3H2
催化剂
加热、加压
2NH3

(2)已知在一定的温度下进入装置①的氮、氢混合气体与从合成塔出来的混合气体压强之比为5:4,则氮的转化率为
40%
40%

Ⅱ.氨的接触氧化原理
(3)在900℃装置②中反应有:?
4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g);△H=-905.5kJ?mol-1 K1=1×1053 (900℃)
4NH3(g)+4O2(g)?4N2O(g)+6H2O(g);△H=-1103kJ?mol-1  K2=1×1061 (900℃)
4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g);△H=-1267kJ?mol-1  K3=1×1067 (900℃)
除了上列反应外,氨和一氧化氮相互作用:
4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g);△H=-1804kJ?mol-1,还可能发生氨、一氧化氮的分解.
完成热化学方程式:2NO(g)?N2(g)+O2(g);△H=
-180.75 kJ?mol-1
-180.75 kJ?mol-1

(4)铂-铑合金催化剂的催化机理为离解和结合两过程,如图所示:

由于铂对NO和水分子的吸附力较小,有利于氮与氧原子结合,使得NO和水分子在铂表面脱附,进入气相中.若没有使用铂-铑合金催化剂,氨氧化结果将主要生成
氮气和水蒸气
氮气和水蒸气
.说明催化剂对反应有
选择性
选择性

(5)温度对一氧化氮产率的影响

当温度大于900℃时,NO的产率下降的原因
A、B
A、B
(选填序号)
A.促进了一氧化氮的分解
B.促进了氨的分解
C.使氨和一氧化氮的反应平衡移动,生成更多N2
(6)硝酸工业的尾气常用Na2CO3溶液处理,尾气的NO、NO2可全部被吸收,写出用Na2CO3溶液吸收的反应方程式
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网合成氨工业是极为重要的化学工业,当今对合成氨工业的研究仍然充满活力.其合成原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.2kJ/mol.回答下列问题:
(1)如图是合成氨时的能量变化图,图中A、C分别表示
 
 
,E的大小对该反应的反应热有无影响?
 
.工业生产中主要用铁触媒作催化剂,当向反应体系中加入铁触媒时,图中的E将
 

(增大、减小、不变).当有
1
3
mol的N2转化为NH3时,图中△H′=
 

(2)下表是按V(N2):V(H2)=1:3合成氨时NH3的百分含量与压强、温度的统计数据:
10 20 30 60
300 52.0 64.2 71.0 84.2
400 25.1 38.2 47.0 65.2
500 10.6 19.1 26.4 42.0
由上表可知:①NH3的含量随压强的变化是
 
,②NH3的含量随温度的变化是
 
,其原因是
 

(3)若反应时,反应速率v(N2)为 a mol/L?min,则v(H2)=
 

(4)在10Pa、400℃时,若以N2(g)与H2(g)的物质的量分别为1mol和3mol进行反应,则达到平衡时,N2(g)的转化率约为
 

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科目:高中化学 来源:通州市2006—2007学年(上)高三期中调研测试、化学试卷 题型:038

合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的.造气的主要反应为:①2C+O2==2CO;②C+H2O(g)==CO+H2

(1)

1200g焦炭按①、②式完全反应时,生成标准状况下气体的体积V的范围________m3

(2)

现将焦炭、H2O(g)和空气混合完全反应,使生成的混合气体中[n(CO)+n(H2)]/n(N2)=3,则混合气体中空气和H2O(g)的体积比为________(设空气中N2和O2的体积比为4∶1).

(3)

为满足合成氨原料气的要求,使[n(CO)+n(H2)]/n(N2)=3,且n(N2)/n(H2)=1,工业上采用焦炭与富氧空气和H2O(g)同时反应,则该富氧空气中O2的体积分数为多少?(假设某富氧空气仍只含O2和N2)

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年湖北武汉市武昌区高三上学期期末考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

能源是制约国家发展进程的因素之一。甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源,工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚。

(1)工业上,可以分离合成气中的氢气,用于合成氨,常用醋酸二氨合亚铜

[Cu(NH32Ac]溶液(Ac=CH3COO)(来吸收合成气中的一氧化碳,其反虚原理为:

[Cu(NH32Ac](aq)+CO+NH3[Cu(NH33]Ac•CO(aq)(△H<0)

常压下,将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu(NH32]AC溶液的措施是          

(2)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

反应a:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H=-49.0kJ/mol

反应b:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H<0

①对于反应a,某温度下,将4.0 mol CO2(g)和12.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,测得甲醇蒸气的体积分数为30%,则该温度下反应的平衡常数为    

②对于反应b,某温度下,将1.0mol CO(g)和2.0 mol H2(曲充入固定容积的密闭容器中,反应到达平衡时,改变温度和压强,平衡体系中CH3OH的物质的量分数变化情况如图所示,温度和压强的关系判断正确的是          ;(填字母代号)

A.p3>p2,T3>T2

B.p2>p4,T4>T2

C.p1>p3,T1>T3

D.p1>p4,T2>T3

(3)CO可以合成二甲醚,二甲醚可以作为燃料电池的原料,化学反应原理为:

CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)   △H<0

①在恒容密闭容器里按体积比为1:4充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是       

A.逆反应速率先增大后减小

B.正反应速率先增大后减小

C.反应物的体积百分含量减小

D.化学平衡常数K值增大

②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式         

③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池,下列说法正确的是          (填字母)

A.两种燃料互为同分异构体,分子式和摩尔质量相同,比能量相同

B.两种燃料所含共价键数目相同,断键时所需能量相同,比能量相同

C.两种燃料所含共价键类型不同,断键时所需能量不同,比能量不同

(4)已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63 kJ,请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式                    

 

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年四川省南充市高三第二次诊断性考试(理综)化学部分 题型:填空题

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图17所示:

请回答下列问题:

I.合成氨

(1)已知在一定的温度下进入装置①的氮、氢混合气体(按理论计量比混合)与从装置①出来的混合气体压强之比为5: 4,则氮气的转化率为________________________。

II.氨的接触氧化原理

已知1 :在9000C时,装置②中反应有:

除了上列反应外,氨和一氧化氮相互作用:

,还可能发生氨、一氧化氮的分解。

已知2:铂一铭合金催化剂的催化机理为离解和结合两过程,如图18所示:由于铂对NO和水分子的吸附力较小,有利于氮与氧原子结合,使得NO和水分子在铂表面脱附,进入气相中。请回答第(2) (3)小题:

   (2)完成热化学方程式:=________________。

   (3)若没有使用钼一铑合金催化剂,氨氧化结果将主要生成________。说明催化剂对反应有________

    (4)温度对一氧化氮产率的影响(图19)

当温度大于900¾时,NO的产率下降的原因________________________(选填序号)。

A.促进了一氧化氮的分解             B.促进了氨的分解

C.使氨和一氧化氮的反应平衡移动,生成更多N2

 

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