(1)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨的原理是:△H <0,生产流程如图所示。 ①X的化学式为____________; ②上图中条

(1)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨的原理是:△H <0,生产流程如图所示。 ①X的化学式为____________; ②上图中条

题型:0119 竞赛题难度:来源:
(1)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨的原理是:
△H <0,生产流程如图所示。
①X的化学式为____________;
②上图中条件选定的主要原因是(选填字母序号)______________;
A.升高温度、增大压强均有利于氨的合成
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
③ 改变反应条件,会使平衡发生移动。下图表示随条件改变,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(选填字母序号)______________,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是(选填字母序号)______________。
(2)某温度下体积为200L的氨合成塔中,测得如下数据
根据表中数据计算0~2小时内N2的平均反应速率______________mol·L-1·h-1若起始时与平衡时的压强之比为a,则N2的转化率为______________(用含a的代数式表示)若C3=1.200 mol·L-1,则该条件下反应
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数______________。
(3)常温下氨气极易溶于水,其水溶液可以导电。
①用方程式表示氨气溶于水且显弱碱性的过程:________________;
②氨水中水电离出的c(OH-)_______10-7 mol·L-1(填写“>”、“<”或“=”);
③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后,溶液中离子浓度由大到小依次为___________。
答案
(1)①NH3;②BC;③c;a
(2)0.15;2(1-1/a);12.302mol2/L2
(3)①NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-;②<;③c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
举一反三
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3 h):
相应的热化学方程式如下: N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+ O2(g) △H1=+765.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)请在下边的坐标图中,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。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。
题型:0119 同步题难度:| 查看答案
关于氨的合成工业的下列说法正确的是 [     ]

A.从合成塔出来的气体,其中氨气一般占15%,所以生产氨的工业的效率都很低
B.由于NH3易液化,N2、H2可循环使用,则总的说来氨的产率很高
C.合成氨工业的反应温度控制在400~500 ℃左右,目的是使平衡向正反应方向进行
D.合成氨工业采用10 MPa ~ 30MPa ,是因该条件下催化剂的活性最好

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工业合成氨的反应是在500℃左右进行,主要原因是[     ]
A.500℃时反应速率最快
B.500℃时氨气的平衡浓度最大
C.500℃时反应物的转化率最高
D.500℃时催化剂能发挥最大效力
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合成氨工业上采用循环操作的主要是因为[     ]
A.加快反应速率
B.能提高NH3的平衡浓度
C.降低NH3的沸点
D.提高N2和H2的利用率
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合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及200~500atm的范围,且进入合成塔的N2和H2的体积比为1:3,经科学测定,在相应条件下,N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示。而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%,这表明
[     ]
A.表中所测数据有明显误差
B.生产条件控制不当
C.氨的分解速率大于预测值
D.合成塔中的反应并未达平衡
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