试题详情
解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷53
合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。

(1)图中条件选定的主要原因是_______ (填字母编号)。
A．温度、压强对化学平衡的影响
B．催化剂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
(2)工业生产中氮气与氢气按物质的量之比为1∶2.8进行投料，合成塔压强p恒定。若起始时氮气通入量为x mol，一段时间后测得氮气的平衡转化率为80%，用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数的___________(用p表示，气体分压=总压×物质的量分数)。
(3)合成氨反应通常控制在20~50MPa的压强和500℃左右的温度，若进入合成塔的氮气和氢气的体积比为1∶3，经科学测定，在相应条件下氮气和氢气反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示：
压强20MPa60MPa
500℃19.142.2
而实际流程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到平衡
该流程控制含氨约为15%的原因是_______。
(4)据统计，每年全世界在合成氨工业中向外排放高达40亿吨，为循环使用减少浪费，常见的方法是利用合成氨的产品和副产品合成尿素：
①    kJ/mol
②    kJ/mol
副反应：
已知活化能大小：，某科研小组模拟工业合成尿素生产，发现反应温度在140℃时生成尿素的反应速率反而比80℃小，可能原因是_______。
(5)工业合成尿素中，通常氨气、二氧化碳投料比大于2，请分析可能原因___________。
A．氨易获得，成本较低
B．氨过剩可提高二氧化碳的转化率，加快合成速率
C．氨气可与体系内水结合，减少氨基甲酸铵水解，抑制副反应发生
D．氨结合水，促进(4)中反应②正向移动
23-24高二上·山东枣庄·期中
收藏试题 下载试题 加入试题篮
知识点：影响化学平衡的因素化学平衡的移动化学平衡常数的计算转化率的计算 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
类题推荐
工业合成氨是人工固氮的一种重要方式，氨的合成实现工业化生产迄今已有100多年历史，合成氨技术是人类科学技术领域的重要突破。请回答：
(1)下列有关获取原料气的说法正确的是___________。
A．可通过液化空气分离法得到氮气
B．可用煤、天然气与水蒸气反应制备水煤气，进而获取氢气
C．原料气需经净化处理以防催化剂中毒
D．电解水法获取氢气是一种较为廉价且高效的方法
(2)原料气中的杂质气体H2S可用过量氨水净化吸收，写出化学反应方程式___________。
(3)工业生产中氮气与氢气按物质的量之比为1：2.8进行投料，合成塔压强p恒定。若起始时氮气通入量为xmol，一段时间后测得氮气的平衡转化率为80%，用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数的KP=___________(用p表示，气体分压=总压ⅹ物质的量分数)
(4)据统计，每年全世界在合成氨工业中向外排放CO2高达40亿吨，为循环使用CO2减少浪费，常见的方法是利用合成氨的产品NH3和副产品CO2合成尿素：
①2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)Ea1
②NH2COONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(l)Ea2
副反应：NH2COONH4+H2O=(NH4)2CO3
已知活化能大小：Ea1＜＜Ea2
某科研小组模拟工业合成尿素生产，发现反应温度在140℃时生成尿素的反应速率反而比80℃小，可能原因是___________。
(5)工业合成尿素中，通常氨碳投料比大于2，请分析可能原因___________。
A．氨易获得，成本较低
B．氨过剩可提高二氧化碳的转化率，加快合成速率
C．氨气可与体系内水结合，减少氨基甲酸铵水解，抑制副反应发生
D．氨结合水，促进反应②正向移动
研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
．回答下列问题。
(1)汽车在行驶过程中有如下反应发生：
   
   
写出表示CO燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷()，空气的平均相对分子质量为29，氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为___________(保留三位有效数字)。若实际空燃比大于此值，则该汽车尾气的主要污染物为___________。
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应：   <0，减少汽车尾气污染。T℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO，能进行上述反应，测得不同时间的CO和NO的浓度如表：
时间/s0123456
1.501.150.750.620.550.500.50
3.002.652.252.122.052.002.00
该反应在1～4s内的平均反应速率为___________。反应达平衡时压强为100kPa，求压强平衡常数___________。(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)
．工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态，中间部分表面反应过程未标出)：

已知：的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。
(4)研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度关系为，k为速率常数。以下说法正确的是___________。
A．合成氨的反应在任意温度下都能自发进行
B．增大、或的浓度都能提高合成氨速率
C．若反应气中混有水蒸气，Fe催化剂可能中毒
D．使用催化剂可提高单位时间内原料气的转化率
(5)实际工业生产中，原料气中和物质的量之比按1∶2.8加入。请说明原料气中过量的理由：(从两种不同的角度分析)___________。
(6)在氨气催化氧化制硝酸过程中，发现(<0)反应的速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步：
①(快)   
②(慢)   
根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是___________。
氮的循环在自然界中具有重要的意义。
(1)已知：①   
②   
③   
则合成氨反应的热化学方程式为_______。
(2)下列有关合成氨反应的说法正确的是_______(填字母)。
A．反应温度控制在500℃左右而不是室温能用勒夏特列原理解释
B．和的物质的量之比保持不变时，说明反应达到平衡状态
C．该反应的和都小于零
D．易液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行
E．催化剂能增大反应的平衡常数
(3)合成氨反应途径可简单地表示为：①   ；②   。已知反应①和②的活化能分别为126和13，则合成氨反应的在有催化剂(a)和无催化剂(b)时反应过程能量变化图是_______(填字母)。
A．B．
C．D．
(4)将一定比例的和的混合气体匀速通入装有催化剂的反应器中反应，反应相同时间时，的转化率随反应温度的变化曲线如图所示。

①在50℃～150℃范围内，随温度升高，的转化率迅速上升的主要原因是_______。
②当反应温度高于380℃时，的转化率迅速下降的主要原因可能是_______。
(5)在一定温度下，将1 mol 和3 mol 混合置于体积不变的密闭容器中发生工业合成氨反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。
①达平衡时，的转化率_______。
②已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③为提高的转化率，实际生产中宜采取的措施有_______(填字母)。
A．降低温度        B．最适合催化剂活性的适当高温       C．适当增大压强        D．减小压强       E．循环利用和不断补充氮气        F．及时移出氨
④若达平衡时再将各组分都增加2 mol，此时平衡移动的方向是_______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不移动”)。

组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网

组卷
试题篮
我的