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合成氨工业的部分工艺流程如下图所示:

请你回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g);△H=180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ;△H=–905kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ;△H=–483.6kJ·mol-1
则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的△H=_________________。
(2)改变下列条件,能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是_________。
A.增大压强B.降低温度C.使用催化剂D.增大反应物的浓度
(3)在一定条件下,将2molN2与5molH2混合于一个10L的密闭容器中,反应情况如右图所示:                                                                      
①求5min内的平均反应速率v(NH3)=_______________
②达到平衡时NH3的体积分数为___________%
(4)近年来科学家提出了电解合成氨的方法:采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了高转化率的电解法合成氨(装置如图)

请回答:钯电极A是电解池的_______极(填“阳”或“阴”),该极上的电极反应式是_________________________

(1)  -92.4kJ·mol-1  
(2)  AD
(3)0.04mol/(L·min)  40
(4) 阴   ;  N+ 6e+6H+= 2NH
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(1)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图甲所示。

①X的化学式为__________,属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
②图甲中条件选定的主要原因是(选填字母序号,下同)________。
A.温度、压强对化学平衡的影响
B.铁触媒在该温度时活性大
C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
③改变反应条件,会使平衡发生移动。图乙表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时,变化趋势正确的是________,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是__________。
(2)常温下氨气极易溶于水,其水溶液可以导电。
①用方程式表示氨气溶于水的过程中存在的可逆反应:
___________________________________________________________________。
②氨水中水电离出的c(H+)___________10-7 mol/L(填“>”、“<”或“=”)。
③将氨水和盐酸混合后,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)           B.c(Cl)>c(NH4+)>c(OH)>c(H+)
C.c(Cl)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH)           D.c(NH4+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)
Ⅰ、若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是             ,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号)                        
Ⅱ、若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是                   
Ⅲ、若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前
c(HCl)            c(NH3·H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl)的关系c(NH4+           c(Cl)。
(3)氨气具有还原性,在铜的催化作用下,氨气和氟气反应生成X和Y两种物质。X为铵盐,Y在标准状况下为气态。在此反应中,若每反应1体积氨气,同时反应0.75体积氟气;若每反应8.96 L氨气(标准状况),同时生成0.3 mol X。
①写出氨气和氟气反应的化学方程式: ___________________________________。
②在标准状况下,每生成1 mol Y,转移电子的物质的量为___________mol。
(4)已知液态NH3与H2O相似,也可以发生微弱的电离,电离出含有相同电子数的微粒,则液态NH3的电离方程式为:                                         

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

已知反应①、②是化工生产中的两个重要反应
①甲溶液 A + B + C
②乙经过粉碎后在沸腾炉中燃烧,得到D和E
其中,A、D在常温常压下为刺激性气味气体,C为无色无味气体。请回答:
(1)A的电子式是              。    
(2)将A通入B的溶液中,反应的离子方程式是               
(3)1 g C在A中燃烧时放出92.3 kJ的热量,该反应的热化学方程式是          
(4)工业上可利用E为原料冶炼其中所含的金属,方法是                。
(5)化工生产②中第二步、第三步用到的设备名称分别为                。第二步采用的反应条件为                          
(6)将A和D按物质的量1:1通入下列装置中:

该过程中的化学方程式是: _______________________。
上述实验装置设计不完整,请将所缺部分在装置图的右边方框中画出。
(7)一定条件下,将12 g乙放入过量的的浓硝酸中,反应过程中转移1.5 mol电子,该反应的离子方程式是             。  

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(10分)NaH2PO4是一种用途广泛的化工产品。工业上主要是以烧碱(或纯碱)中的磷酸生产,若能用氯化钠取代烧碱或纯碱来制取,则可使生产成本大大降低。但在通常条件下,氯化钠与磷酸之间的复分解反应不能自发进行,有研究者设计了用萃取法制取NaH2PO4的工艺:

萃取时主要反应如下:(S代表萃取剂,萃取剂对HCl的选择性比H3PO4好,主要萃取HCl)
①NaCl+H3PO4       NaH2PO4+HCl   
②HCl+S         HCl·S     △H<0
③H3PO4+S      H3PO4·S     △H<0
(1)向H3PO4和NaCl溶液中加入萃取剂S后需要不断搅拌,搅拌的作用是      
(2)向操作I后所得的油层中加入适量氨水的目的是                          
(3)下图是萃取温度对HCl萃取率的影响和H3PO4与NaCl物质的量比对HCl萃取率的影像图。

①当萃取温度低于40时,温度越低,萃取剂黏度越大,不利于HCl的萃取;当温度高于40℃时,HCl萃取率降低的原因是                                       
②从H3PO4与NaCl物质的量比对HCl萃取率的影像图中可以看出,适当提高H3PO4与NaCl物质的量比,会促进HCl的萃取。但H3PO4过量太多,会导致HCl的萃取率降低,其原因是                              
(4)萃取法制取NaH2PO4的原理是                                      

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(8分)【化学-化学与技术】
海洋是化学资源宝库,海洋资源的综合利用具有广阔的前景。回答下列问题:
(1)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺比较完备,但常规蒸馏法法也存在较大缺陷,请说明常规蒸馏法淡化海水的最大缺陷。
__________________________________________________________
(2)离子交换法也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂,写出聚丙烯酸钠单体的结构简式                 
(3)目前从海水中提取溴的常用流程如下(苦卤,海水蒸发结晶分离出食盐的母液):

从反应③后的溶液中分离出单质溴的方法是                       
(4)海水提镁过程中,与石灰窑和盐酸厂有着紧密的联系,试说明海水提镁与盐酸厂之间的必然联系。__________________________________________________________

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) △H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:
(1)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气:
C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)  △H =" +131.3" kJ ,△S =" +133.7" J/K
该反应在低温下能否自发                    (填:能或否)。
(2)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是                                。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是                                        
(3)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
①在400℃时, 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=            (填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)            V(N2)(填:>、<、=、不能确定)。
③500℃、50MPa时,在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则Kx的关系满足K                  
④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是           (填序号)。
A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2
C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能:1>2

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

硫铁矿与焦炭充分混合(FeS2与C的质量比为5∶2),在有限量的空气中缓慢燃烧,结果可得到硫磺(副产物是两种氧化物),其燃烧的方程式是_____________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是
A.硬水的软化B.电解饱和食盐水制造NaOH
C.电渗析淡化海水D.海水中提取金属Mg

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(2分)海水淡化的方法有多种是                          (写出2种)

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