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填空题 适中0.65 引用2 组卷152
合成氨工艺是人工固氮最重要的途径。回答下列问题:
(1)工业合成氨的反应为。在容积为2L的密闭容器中,通入amolN2和bmolH2,若在一定条件下tmin后反应达到平衡,平衡后容器中剩余cmolN2.
①该反应的平衡常数表达式_____
②达到平衡时,H2的转化率为_____
③在tmin内以NH3的浓度变化表示的化学反应速率为_____
④若把容器的容积缩小一半,则正反应速率_____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),N2的转化率_____
(2)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为:。铜氨液吸收CO适宜的生产条件是_____
(3)合成氨工业中采用循环操作,主要是为了_____(填序号)。
a.增大化学反应速率b.提高平衡混合物中氨的含量
c.降低氨的沸点d.提高氮气和氢气的利用率
(4)合成氨气的氢气可由天然气制备。
①其反应为 ,该反应自发的条件是_____(填“低温自发”、“高温自发”或“任意温度自发”)。
②为提高CH4的平衡转化率,可采用的措施是_____(填序号)。
a.使用合适的催化剂b.采用较高的温度
c.采用较高的压强d.延长反应时间
23-24高二上·天津南开·期中
知识点:化学反应速率计算温度对化学平衡移动的影响化学平衡常数的概念及表达方式反应进行方向判据的应用 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其原理为:   。请回答下列问题:
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,其气体总物质的量随时间变化如下表:
反应时间/min051015202530
气体总物质的量/mol43.523.33.163.0633
则从反应开始到25min时,以H2表示的平均反应速率=___________
(2)合成氨反应,初始时氮气、氢气的体积比为1:3,在相同催化剂条件下平衡混合物中氨的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。p1、p2、p3由大到小排序___________; A、B两点的化学反应速率较大的是___________(填“A点”或“B点”)。

(3)在合成氨工业中,要使氨的平衡产率增大,同时又能提高反应速率,可采取的措施有___________(填编号)。
①使用催化剂
②恒温恒容,增大原料气N2和H2充入量
③升高温度④恒温恒容,充入惰性气体Ar使压强增大
(4)工业上可以利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:,在其他条件一定,该反应达到平衡时NH3转化率随外界条件Y变化的关系如图2所示,Y代表___________(填字母代号)。
   
A.原料中CH4与NH3的体积比             B.温度             C.压强
(5)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速经过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性与温度的关系如图3。其他条件不变,在175~300℃范围内升高温度,出口处氮氧化物的量___________(填“增大”或“减小”),NH3的平衡转化率___________(填“增大”或“减小”)。
   
工业上合成氨工艺流程一般分三步:第一步为原料气的制备,将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气;第二步为净化,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;第三步为氨合成,将纯净的氢氮混合气压缩,增大压强,在催化剂的作用下合成氨。
(1)“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为CO和混合气体,已知几种物质的燃烧热如表所示:

物质

燃烧热

-285.5

-890.3

-283

-393.5

的汽化热为,则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为______
(2)“二步净化”过程中,原料需要经过铜氨液处理净化,除去其中的CO,其反应为:   ,铜氨液吸收CO适宜的生产条件是______(填字母)。
a.低温高压       b.高温高压       c.高温低压       d.低温低压
(3)第三步为氨合成,生产流程示意图如下。已知:   

①上述流程中有利于提高原料利用率的措施有______(请写出两点);
②有利于提高单位时间内氨的产率的措施有______(请写出两点)。
(4)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,向1L密闭容器中充入1mol和3mol,不同温度()、不同压强下,达平衡时混合物中的物质的量分数的变化情况。

①曲线a对应的温度是______
②M、N、Q点平衡常数的大小关系是______;K点的平衡常数为______
③K点达平衡后再向容器中充入1mol和2mol,平衡将______(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。

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