4．合成氨工业上.为提高NH3的产率.可采取的措施是 ( ) A．使用合适催化剂 B．采用较高压强 C．采用较高温度 D．采用较低压——青夏教育精英家教网—

4．合成氨工业上.为提高NH3的产率.可采取的措施是 ( ) A．使用合适催化剂 B．采用较高压强 C．采用较高温度 D．采用较低压强【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

工业上合成氨的化学反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)

ΔH＝－92.4 KJ·mol^－1、ΔS＝－198.3 J·mol^－1·K^－1，且ΔG＝ΔH－T　ΔS．在容积为10 L的密闭容器中，通入40 mol　N₂和120 mol　H₂在一定条件下进行反应，4 S后达到平衡状态，此时N₂的浓度为2 mol/L．通过计算回答下列问题：

(1)在温度为298K时，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行．反应进行到平衡状态时ΔG＝________．

(2)用N₂表示的4S内化学反应的平均速率是________．

(3)在该条件下N₂的最大转化率是________；此时混合气体中NH₃的体积分数是________．

(4)为了提高氨气的产率，可以选择的方法是________(填序号，错选扣分)．

①升高温度

②增大压强

③使用催化剂

④及时分离出NH₃

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氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一．课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H＜0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖．工业上合成氨的部分工艺流程如图1：

反应体系中各组分的部分性质见下表：

气体	氮气	氢气	氨
熔点（℃）	-210.01	-252.77	-77.74
沸点（℃）	-195.79	-259.23	-33.42

（1）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程．即反应后通过把混合气体的温度降低到

-33.42

℃使混合气体分离出来产品；继续循环的气体是

N₂、H₂

．
（2）工业上采取用上述（1）操作的目的：

及时分离出氨气，平衡正向移动，提高氨气的产率，且循环利用氮气和氢气，提高氮气和氢气的转化率

．
（3）已知拆开1molH-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为

N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1

．
（4）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．对于密闭容器中的反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在673K，30MPa下n（NH₃）和n（H₂）随时间变化的关系如图2所示．下列叙述正确的是

A．点a的正反应速率比点b的大
B．点 c处反应达到平衡
C．点d （t₁时刻）和点 e （t₂时刻）处n（N₂）不一样
D．其他条件不变，773K下反应至t₁时刻，n（H₂）比图2中d点的值大．

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（14分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：

（1）以N₂和H₂为原料合成氨气。反应N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g） △H<0

①下列措施可以提高H₂的转化率是（填选项序号）。

a．选择适当的催化剂 b．增大压强

c．及时分离生成的NH₃ d．升高温度

②一定温度下，在密闭容器中充入1molN₂和3molH₂发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的理是原来的，则N₂的转化率a₁= ；

若容器压强恒定，达到平衡状态时，N₂的转化率为a₂，则a₂ a₁（填“>”、“<”或“=”）。

（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。

①NH₃被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是。

②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）△H>0

该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示。若t₂、t₄时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）。

a．在t₁~t₂时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b．在t₂时，采取的措施可以是升高温度

c．在t₃~ t₄时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

d．在t₅时，容器内NO₂的体积分数是整个过程中的最大值

（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。

①催化还原法：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂。

已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g） △H=-483.6kJ/mol

N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g） △H=+67.7kJ/mol

则H₂还原NO₂生成水蒸气反应的热化学方程式是。

②碱液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。

若每9.2gNO₂和Na₂FCO₃溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是。

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（14分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：
（1）以N₂和H₂为原料合成氨气。反应N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g） △H<0
①下列措施可以提高H₂的转化率是（填选项序号）          。
a．选择适当的催化剂                            b．增大压强
c．及时分离生成的NH₃                         d．升高温度
②一定温度下，在密闭容器中充入1molN₂和3molH₂发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的理是原来的，则N₂的转化率a₁=        ；
若容器压强恒定，达到平衡状态时，N₂的转化率为a₂，则a₂    a₁（填“>”、“<”或“=”）。
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH₃被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是       。
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）△H>0
该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示。若t₂、t₄时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）                  。

a．在t₁~t₂时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t₂时，采取的措施可以是升高温度
c．在t₃~               t₄时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t₅时，容器内NO₂的体积分数是整个过程中的最大值
（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
①催化还原法：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂。
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g） △H=-483.6kJ/mol
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）   △H=+67.7kJ/mol
则H₂还原NO₂生成水蒸气反应的热化学方程式是             。
②碱液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。
若每9.2gNO₂和Na₂FCO₃溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是           。