24.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) 1200 g 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) 查看更多

 

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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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(08闵行区模拟)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。其主要反应是(假设所有反应完全进行):

      ① 2C + O2 → 2CO

             ② C + H2O(g) → CO + H2

             ③ CO + H2O(g) → CO2 + H2     

 

(1)1 kg焦炭按上述反应最多能产生__________m3 H2(标准状况)。

(2)合成氨原料气中的N2是通过反应①除去空气中的氧气所得。现将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4∶1,下同)混合反应,产物气体的组成如下表:

 

气体

CO

N2

CO2

H2

O2

体积(m3

(标准状况)

21

16

35

60

0.1

 

①       计算参加反应的H2O(g)和空气的体积比V(H2O)/V(空气)

② 计算生成上表所列气体时,消耗了___________ kg焦炭。

 

(3)合成氨厂常用氨和二氧化碳反应生产尿素:2NH3 + CO2 → CO(NH2)2 + H2O

 当焦炭、H2O(g)和空气混合反应后的产物混合气体中:

V(CO2)∶V(N2)∶V(H2) = _______________时,原料的利用率最高;

假设上述混合气中CO的体积分数为10%(O2忽略不计)。则生产中投入的原料的物质的量之比是:  n(C)∶n(H2O)∶n(空气) = _______________(填最简整数比)。

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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)?2NH3(g)△H=-92.2kJ?mol-1.合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得.

(1)在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体,发生上述反应.在某温度下达到平衡时,各物质的浓度分别是:c(H2)=9.00mol?L-1,c(N2)=3.00mol?L-1,c(NH3)=4.00mol?L-1,此温度下该反应的平衡常数K=
7.32×10-3
7.32×10-3

(2)在三个相同容器中各充入1mol N2和3mol H2,在不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化的曲线如图所示.下列说法中正确的是
D
D
(填字母,下同).
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可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响,且催化剂性能1>2
(3)乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得,属于可再生资源,通过乙醇制取氢气
具有良好的应用前景.已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线:
a、CH3CH2OH(g)+H2O(g)?4H2(g)+2CO(g)△H=+255.58kJ/mol
b、CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)?3H2(g)+2CO(g)△H=+13.76kJ/mol
下列说法错误的是:
D
D

A.从原料消耗的角度来看,a路线制氢更有价值
B.从能量消耗的角度来看,b路线制氢更加有利
C.a路线制氢由于要消耗很多能量,所以在实际生产中意义不大
D.降低温度,可提高b路线中乙醇的转化率.

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