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    4．合成氨工业的反应为:N2(g) + 3H 2(g) 2NH3(g), △H<0 工业合成氨生产示意图如右图所示. (1)写出该反应的化学平衡常数表达式: K= . 随着温度升高.K值 (2)Y的主要成分为 , (3)化工生产条件选定的主要原因是 , 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. (4)改变反应条件.会使平衡发生移动.如下图像表示随条件改变. 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 . (5)合成氨工厂常通过测定反应前后的混合气体密度来确定氮的转化率.某工厂测得合成塔中N2.H2的密度为0.5536g/L.从合成塔中出来的混合气体密度为0.693g/L.则该合成氨厂N2的转化率为多少? 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    由游离态的氮转变为化合态的氮的过程称为氮的固定。合成氨工业是非常重要的人工固氮途径，其生产示意图如图所示。若在温度、容积相同的3个密闭容器中，按甲、乙、丙不同方式投入反应物，保持恒 温、恒容(1 L)，测得反应达到平衡时的有关数据如下
    请回答下列问题。
    (1) 2c1____c3（填“大于”、“小于”或“等于”）。
    (2)下列措施中，_______（填选项）可以提高原料的利用率。
    A．使用催化剂
    B．将生成的NH3及时分离出反应体系
    C．将尾气中的N2、H2回收再利用
    (3)达到平衡状态时，甲中的平衡常数K=__________（填表达式），若温度不变，再加入1.5 mol H2后重新达到平衡，则N2的平衡浓度_______（填“增大”、“不变”或“减 小”），H2的转化率______（填“升高”、“降低”或“不 变”），NH3的体积分数____（填“增大”、“不变”或“减 小”）。
    (4)已知：
    0.5N2(g) +1.5H2(g)=N +3H △H1
    NH3(l) =NH3(g) △H2
    NH3(g)=N +3H △H3
    则N2(g)+3H2(g)2NH3(l) △H =________，该热化学反应方程式的意义是_______________。

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    一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：
    N2+3H2O2NH3+3/2O2。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3h）
    请回答下列问题：
    (1)50℃时从开始到3h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为____mol/min。
    (2)该反应过程与能量关系可用下图表示，完成反应的热化学方程式：____________________。
    (3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议_____________________。
    (4)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为20%。
    ①该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数为________。
    ②相同条件下，在另一相同容器中充入amol N2(g)和bmol H2(g)，达到平衡时，测得容器中NH3为0.8mol，H2为2.0mol，则a=____，b=_____。

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    科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发 生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力l.0×l05 Pa、反应时间3h）：

    相应的热化学方程式如下：
    回答下列问题：
    （1）请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
    （2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：_______________________。
    （3）工业合成氨的反应为。设在容积为2.0 L的密 闭容器中充人0. 60 mol N2(g)和l.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为4/7。计算
    ①该条件下N2的平衡转化率；
    ②该条件下反应的平衡常数。 

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    科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3．进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3h）：
    T/K 303 313 323 353
    NH3生成量/（10-6 mol） 4.8 5.9 6.0 2.0
    相应的化学方程式：N2（g）+3H2O（l）?2NH3（g）+
    3
    2
    O2（g）△H=+765.2kJ?mol-1
    回答下列问题：
    （1）该反应在较低温度下能否自发进行？
     
    ；
    （2）从323K到353K，氨气的生成量减少的原因
     
    ；
    （3）请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图1，并进行必要标注；
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    （4）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为
    4
    7
    ．该条件下反应2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）的平衡常数为
     
    ；
    （5）利用N2和H2可以实验NH3的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸，在工业上一般可进行连续生产．请回答下列问题：
    已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol-1
    N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1
    2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
    则氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为
     
    ；
    （6）对反应N2O4（g）?2NO2（g），在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是
     
    ；
    A．A、C两点的反应速率：A＞C
    B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
    C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
    D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
    （7）现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图3所示，其中Y为CO2．写出石墨I电极上发生反应的电极反应式
     
    ；在电解池中生成1molN2O5转移电子的物质的量为
     
    ．

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    科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3．进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）：
    T/K303313323353
    NH3生成量/（10-6mol）4.85.96.02.0
    相应的热化学方程式如下：N2（g）+3H2O（1）═2NH3（g）+数学公式O2（g）△H1=+765.2kJ?mol-1
    回答下列问题：
    （1）请在答题卡的坐标图中，画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注．
    （2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢．请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：______．
    （3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60molH2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为数学公式．计算
    ①该条件下N2的平衡转化率；
    ②该条件下反应2NH3（g）N2（g）+3H2（g）的平衡常数．

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