1．(2001年上海高考题)利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：

依据上述流程，完成下列填空：

(1)天然气脱硫时的化学方程式是　　　　　　　　

(2)n mol CH₄经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H₂　　　 mol(用含n的代数式表示)

(3)K₂CO₃(aq)和 CO₂反应在加压下进行，加压的理论依据是　　　 (多选扣分)

(a)相似相溶原理　　 (b)勒夏特列原理　　 (c)酸碱中和原理

(4)由KHCO₃分解得到的CO₂可以用于　　　　　 (写出CO₂的一种重要用途)。

(5)整个流程有三处循环，一是Fe(OH)₃循环，二是K₂CO₃(aq)循环，请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。

(此题主要结合化工生产实际，考查无机和有机化学反应的基本知识，以及运用化学平衡移动的原理解决化学实际问题的能力。答题时要看懂天然气合成氨的工艺流程示意意图，结合反应原理加以分析。)

4．化学平衡的有关计算，有相当一类题型“貌似计算，实则可推”，解题的关键往往借用假设法、极值法、途径法、终态法、守恒法、差量法等。

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3．关于化学平衡计算的一般思路和方法

建立模式、确定关系、依据题意、列出方程

化学平衡的计算模式：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

起始浓度(mol/L)　　a　　 b 　　 c　　　 d

变化浓度(mol/L)　　 mx　　 nx　　 px　　 qx

平衡浓度(mol/L)　　 a-mx　 b-nx　　 c+px　 d+qx 　

(1)A的转化率=mx/a×100%(量：物质的量、浓度、体积、质量等)

(2)各组分体积分数

如φ(A)=　

(3)平均相对分子质量的变化规律

=　　 如何变化取决于m_总和n_总的变化情况

(4)气体状态方程的应用

①T、V恒定时：　　　　　　　

②T、P恒定时：

③T、P恒定时：

④T、P、V恒定时：

⑤T、m、V恒定时：

2．化学平衡原理的应用

　 (1)适用的平衡：适用于溶解平衡、电离平衡、水解平衡、络合平衡等。

　 (2)工业上应用：如合成氨工业、硫酸工业、硝酸工业、有机合成等。

1．合成氨适宜条件的选择

温度：500℃左右　　　 压强：20MPa-50MPa为宜

催化剂：铁触媒　　　

浓度：增大N₂、H₂的浓度、减小NH₃的浓度

13．(1)恒温时，密闭容器中通入2molA(g)和1molB(g) 发生反应达平衡，压强一定时C的体积分数为0.4。若与上述平衡保持同温、同压，且n (A)：n (B)=2：1，则为等效平衡，C的体积分数仍为0.4。

2A(g)+B(g) 2C(g)

起始物质的量(mol)　4　　 2　　　　 0

平衡物质的量(mol)　4-2x　 2-x　　　 2x

则有2x/(4-2x+2-x+2x)×100%=0.4　 x=1

n(总)= 4-2x+2-x+2x=6-x=5

(2)　 2A(g)　 +　 B(g) 2C(g)

起始物质的量(mol)　 n(A)　　 n(B)　　　 0

平衡物质的量(mol)　n(A)-2y　 n(B)-y　　 2y

据题意

有：n(A)+n(B)=6y……①

且n(A)-2y>0…… ②

n(B)-y>0……　 ③　

联立①②③解得：0.5n(B)＜n(A)＜5n(B)

则a=0.5， b=5

12．

(1)n(P₄ )= mol　 n(PH₃ )= mol　 (2)a>b+2c； 　

11．(1)③⑤④①②

(2)增大C(H⁺)，使两个平衡向左移动，防止生成Na₂CrO₄

(3)因为Na₂SO₄的溶解度随温度升高而减小，所以应趁

热滤出Na₂SO₄晶体。

10．(1)D (2)降低；增大；<；增大体积使二氧化碳压强减小，平衡向右移动，由于正反应是吸热的，故使体系温度降低。在低于850℃的温度下，重新达平衡时，二氧化碳的压强必小于850℃的平衡压强4.94×10⁴Pa。

讲析：(1)升温与加压，对平衡移动方向效果相反，故无法确定。

(2)根据图表数据，升高温度增大的倍数比气体压强增大的倍数要小，生成了更多的气体，可判断平衡向右反应方向为吸热反应，现减压平衡右移，故温度降低，压强变小。

9．B．石脑油，因为石脑油和水生成的H₂与CO₂物质的量之比为3.2：1，与合成氨、合成尿素中该比值最接近，原料利用最充分。

讲析：由2NH₃-CO₂，导出原料利用率的最佳关系：3 H₂-CO₂，故只有当n(H₂)：n(CO₂)接近3：1时，各原料的利用率最高。现对上述物质写出有关的反应方程式并导出各自对应的n(H₂)：n(CO₂)

A．CO+ H₂OH₂+ CO₂　 1：1，氢气不足，CO₂不能充分利用。

B．C₅H₁₂+10H₂O16 H₂+5CO₂　 3.2：1，接近最佳比。

C₆H₁₄+12 H₂O19H₂十6CO₂　 3.2：1，接近最佳比。

C．CH₄十2H₂O4H₂+ CO₂　 4：1，氢气过量，利用率低。

D．C十2H₂O2H₂+ CO₂　 2：1，氢气不足，CO₂利用率低。

注意：工业生产中，一般按化学方程式中反应物的化学计量数比投入原料，可使原料都得到充分利用，如合成氨中是按体积比N₂：H₂=1：3投料。只有对于某些易得的价格相差较大的原料参加的可逆反应，才考虑将廉价原料过量投入，促使平衡向正反应方向移动，提高另一种价格高的原料的利用率。