Question

(13分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H= -92.4 kJ/mol   据此回答以下问题：

（1）合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是        （填序号）。

①反应压强为20Mpa~50Mpa   ②500℃的高温   ③铁触媒作催化剂   ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N₂、H₂循环到合成塔中。

（2）一定条件下NH₃的平衡体积分数随n(N₂)变化如图所示(T-温度)。则T₂    T₁(填>、=、<)，判断的依据是：                                                

（3）合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。涉及反应信息如下：

反应一：C(s)+H₂O(g) H₂(g)+CO(g) 　平衡常数K₁

反应二：CO(g)+H₂O(g) H₂(g)+CO₂(g)  平衡常数K₂

① K₁的表达式：K₁＝                        

②将一定量的H₂O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中，在不同条件下进行反应，得到以下三组数据：

实验组别	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	1	2	0.8	1.2	5
2	900	0.5	1	0.2	0.8	3
3	T	a	b	c	d	t

（Ⅰ）实验1中，用CO₂表示反应开始到平衡的平均反应速率为                   

（Ⅱ） 在实验3，当a＝0.5、b＝1时，要使c、d数据与实验2相同，且t＜3，可以采取的措施为          (填序号)

A．其它条件不变温度T<900℃         B．其它条件不变温度T>900℃

C．充入一定量氖气                   D．使用高效催化剂

（Ⅲ）对于反应二，当升高温度时K₂       （填“增大”、“减小”或“不变”）。

 

Answer 1

(13分)（1）②③(2分)

（2）T₂<T₁ (1分)    合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH₃的体积分数下降，所以T₁>T₂    (2分)

（3）；(2分)　　0.16 mol·L^-1·min^-1  ; (2分)　 D ; (2分)　　减小(2分)

解析: