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    12．氨是重要的化工原料.某工厂以天然气.水蒸气和空气为原料合成氨的流程如下: 上述流程中外热式一级烃转化器:系指以CH4为燃料在烃气转化器外面加热使之维持800℃高温的工业装置.内热式二级烃气转化器:系指以H2在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的CO与H2O(气)反应生成CO2和H2所需1000℃高温的装置.在编号为i-v的反应器中发生如下反应: (a)CH4+2O2 → CO2+2H2O (b)CH4+H2O(g) → CO+3H2 (c)2CH4+3H2O(g) → CO+CO2+7H2 (d)K2CO3+CO2+H2O → 2KHCO3 (e)CO+H2OCO2+H2 ,ΔH<0 (f)2H2+O2 → 2H2O (1)写出e反应的平衡常数表达式K= .若只增加H2O的浓度,该反应的正反应速率 .平衡常数 (填“增大 .“减小 .“不变 ). 发生在编号为 的反应器中.它的作用是 . (3)属于制备合成氨原料气的反应有 .反应(d)的作用是 . (4)为什么转化反应要分两步--第一步在400℃时进行,第二步在200℃时进行? . 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （10分）(1) 氨是氮循环中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
    （1）已知：H－H键能为436KJ·mol-1，N≡N键能为945 KJ·mol-1，N－H键能为391 KJ·mol-1。写出合成氨反应的热化学方程式：                               
    （2）可逆反应N2 +3H22NH3 在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是   
    ①单位时问内生成n mo1 N2的同时生成3n mol H2
    ②单位时间内1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
    ③容器中N2、H2、NH3的物质的量为1：3：2
    ④常温下，混合气体的密度不再改变的状态
    ⑤常温下，混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
    （3）恒温下，往一个2L的密闭容器中充入2.6 mol H2和1 mol N2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所：
    时间/min
    		5
    		10
    		15
    		20
    		25
    		30
    C(NH3)/mol·L-1
    		0.08
    		0.14
    		0.18
    		0.20
    		0.20
    		0.20
         5min内，消耗N2的平均反应速率为     ；此条件下该反应的化学平衡常数K=        ；反应达到平衡后，若往平衡体系中加入H2、N2和NH3各2mol，化学平衡将向         （填“正反应”或“逆反应”）方向移动。
    （4）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂以天然石膏矿（主要成分CaSO4）为原料生产铵态氮肥(NH4)2SO4，（已知Ksp(CaSO4)=7.10×10-5 Ksp(CaCO3)=4.96×10-9）其工艺流程如下：

    请写出制备(NH4)2SO4的反应方程式：                                 ；
    并利用有关数据简述上述反应能发生的原因                                            

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    （12分）利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题：

    （1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物质的燃烧热数据如下表：

    物  质

    燃烧热（kJ·mol－1）

    H2(g)

    －285.8

    CO(g)

    －283.0

    CH4(g)

    －890.3

    已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式                                                   。

    （2）500℃、50MPa时，在容积为V L的容器中加入1 molN2、3 mol H2，，此时N2的转化率为a。则平衡时NH3的浓度为                       。

    （3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下：

    某化工厂已购得乙烯11.2 t，考虑到原料的充分利用，反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得：

    C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2

    假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%，计算至少需要焦炭           吨、甲烷          吨，

    才能满足生产需要。

     

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    （12分）利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题：
    （1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物质的燃烧热数据如下表：

    物 质
    		燃烧热（kJ·mol－1）
    H2(g)
    		－285.8
    CO(g)
    		－283.0
    CH4(g)
    		－890.3
    已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式                                                   。
    （2）500℃、50MPa时，在容积为V L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，，此时N2的转化率为a。则平衡时NH3的浓度为                       。
    （3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下：

    某化工厂已购得乙烯11.2 t，考虑到原料的充分利用，反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得：
    C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2
    假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%，计算至少需要焦炭           吨、甲烷          吨，
    才能满足生产需要。

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    利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题：
    （1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物质的燃烧热数据如下表
    已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量。写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式
    _________________________。
    （2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入1mol N2、3mol H2，此时N2的转化率为a。则平衡时
    NH3的浓度为______________。
    （3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下
    CH2=CH2HOCH2CH2CHOHOCH2CH2CH2OH
    某化工厂已购得乙烯11.2t，考虑到原料的充分利用，反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得
    假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%，计算至少需要焦炭___________吨、甲烷_________吨，才能满足生产需要。

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    （12分）利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2，再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题：
    （1）甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物质的燃烧热数据如下表：
    物 质
    		燃烧热（kJ·mol－1）
    H2(g)
    		－285.8
    CO(g)
    		－283.0
    CH4(g)
    		－890.3
    已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式                                                   。
    （2）500℃、50MPa时，在容积为V L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，，此时N2的转化率为a。则平衡时NH3的浓度为                       。
    （3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下：

    某化工厂已购得乙烯11.2 t，考虑到原料的充分利用，反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得：
    C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2
    假设在生产过程中，反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%，计算至少需要焦炭           吨、甲烷          吨，
    才能满足生产需要。

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