解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷21
1909年哈伯在实验室首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮,对人类的生存和发展有着重要意义。合成氨反应相关数据如下表,回答问题。
(1)合成氨反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.svg)
______
。
(2)为什么NH3的平衡含量随温度升高而降低?那么目前工业生产选择500℃,其主要原因是什么?______
化学键 | 键能 |
946 | |
389 | |
436 |
30MPa,温度/℃ | 200 | 300 | 400 | 500 |
NH3的平衡含量 | 89.9% | 71.0% | 47.0% | 26.4% |
(1)合成氨反应的
(2)为什么NH3的平衡含量随温度升高而降低?那么目前工业生产选择500℃,其主要原因是什么?
23-24高二上·上海奉贤·阶段练习
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合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)反应
的化学平衡常数表达式为___________ 。
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是___________ 。
(3)对于反应
,在一定条件下氨的平衡含量如下表。
①下列条件既能提高反应速率,又能升高氨的平衡含量的是___________ (填字母序号)。
a.加催化剂
b.升高温度至400-550度
c.采取10 MPa-30 MPa的高压条件
②哈伯选用的条件是550℃、10 MPa,而非200℃、10 MPa,可能的原因是___________ 。
(4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M(4,40%)点数据计算)N2的平衡体积分数___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/b65f091d-6ac8-44e3-a61e-58f407ca17ea.png?resizew=183)
(5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是___________ (填“温度”或“压强”);判断L1、L2的大小关系并说明理由___________ 。
(1)反应
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | ||
② |
(3)对于反应
温度/℃ | 压强/Mpa | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
a.加催化剂
b.升高温度至400-550度
c.采取10 MPa-30 MPa的高压条件
②哈伯选用的条件是550℃、10 MPa,而非200℃、10 MPa,可能的原因是
(4)图1表示500℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M(4,40%)点数据计算)N2的平衡体积分数
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/b65f091d-6ac8-44e3-a61e-58f407ca17ea.png?resizew=183)
(5)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/45d81151-e5fa-4efe-8dc9-14b4a8bcebcd.png?resizew=148)
合成氨反应
对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是___________ 。
(2)对于反应
,在一定条件下氨的平衡含量如表。
其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量减小的原因是___________ 。(填字母序号)
a.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
b.温度升高,浓度商Q变大,Q>K,平衡逆向移动
c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
d.温度升高,K变小,平衡逆向移动
(3)图1表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/34c3fb16-1c4c-42e0-9238-69039fa22581.png?resizew=221)
(4)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是___________ (填“温度”或“压强”);判断L1、L2的大小关系并说明理由___________ 。
(1)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | ||
② |
(2)对于反应
温度/℃ | 压强/MPa | 氮的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量减小的原因是
a.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
b.温度升高,浓度商Q变大,Q>K,平衡逆向移动
c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
d.温度升高,K变小,平衡逆向移动
(3)图1表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/34c3fb16-1c4c-42e0-9238-69039fa22581.png?resizew=221)
(4)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/e56d190e-8f3b-4418-8c27-102efafe113e.png?resizew=206)
合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。回答下列问题:
(1)结合下表数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是_______ 。
(2)对于反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),在一定条件下氨的平衡含量如下表:
①合成氨反应为_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
②其他条件不变时,升高温度,氨的平衡含量减小的原因是_______ (填标号)。
A.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
B.升高温度,浓度商(Q)增大,平衡常数(K)不变,Q>K,平衡向逆反应方向移动
C.升高温度,活化分子数增多,反应速率加快
D.升高温度,平衡常数(K)减小,平衡向逆反应方向移动
(3)图1表示500°C、60.0MPa条件下,平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系。根据图中M点数据,可计算出平衡时N2的体积分数为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/2/4aa3ea55-ccd5-4603-a79c-fb92f0259147.png?resizew=190)
(4)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强,其中X代表的是_______ (填“温度”或“压强”)。判断L1、L2的大小关系并说明理由_______ 。
(1)结合下表数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是
化学反应 | K(298K)的数值 |
N2(g)+O2(g) | 5.0×10-31 |
N2(g)+3H2(g) | 4.1×106 |
(2)对于反应N2(g)+3H2(g)
温度/°C | 压强/MPa | 氨的平衡含量(体积分数) |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
①合成氨反应为
②其他条件不变时,升高温度,氨的平衡含量减小的原因是
A.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
B.升高温度,浓度商(Q)增大,平衡常数(K)不变,Q>K,平衡向逆反应方向移动
C.升高温度,活化分子数增多,反应速率加快
D.升高温度,平衡常数(K)减小,平衡向逆反应方向移动
(3)图1表示500°C、60.0MPa条件下,平衡时NH3的体积分数与原料气投料比的关系。根据图中M点数据,可计算出平衡时N2的体积分数为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/2/4aa3ea55-ccd5-4603-a79c-fb92f0259147.png?resizew=190)
(4)图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强,其中X代表的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/2/0b9f3d71-a409-4be0-8b85-a11dd047bd75.png?resizew=201)
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