(12分）合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開(kāi)辟了人工固氮的途徑，對(duì)化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響。合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) ，△H＝－92.2kJ/mol。合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到，H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得。我國(guó)合成氨工業(yè)目前的生產(chǎn)條件為：催化劑－鐵觸媒，溫度－400～500℃，壓強(qiáng)－30～50MPa�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1) 合成氨工業(yè)中原料氣壓縮到30～50MPa的原因是                      。從平衡移動(dòng)原理分析，低溫有利于原料氣的轉(zhuǎn)化，實(shí)際生產(chǎn)中采用400～500℃的高溫，原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是                。

(2) 500℃、50MPa時(shí)，在容積為VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反應(yīng)達(dá)平衡后測(cè)得平衡常數(shù)為K1，此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為x。則K1和x的關(guān)系滿足K1＝                  。若溫度為400℃，平衡常數(shù)為K2，則K1       K2（填“<”、“=”或“>” ）

(3) 甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：

CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H kJ·mol－1。

又已知:H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l)；   △H1=-285.8kJ/mol

CO(g) + 1/2 O2(g)＝CO2(g)；△H2=-283.0kJ/mol

CH4(g) +2 O2(g)== CO2(g)+ 2H2O(l)； △H3=-890.3kJ/mol

H2O(g) == H2O(l)；  △H4=-44.0kJ/mol

①寫(xiě)出H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                   。

② CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H=            kJ/mol

 

（12分）

⑴ 加壓有利于平衡正向移動(dòng)，提高原料氣的轉(zhuǎn)化率             （2分）

  增加反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間                       （2分）

⑵                                          （2分）

   ﹤                                                     (2分)

⑶  H2(g) +1/2 O2(g)==H2O(g)；  △H1=-241.8kJ/mol        （2分）

     +206.1                                    （2分）

解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

(12分)．隨著人類(lèi)對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了各國(guó)的普遍重視。

   （1）目前，用超臨界CO2（其狀態(tài)介于氣態(tài)和液態(tài)之間）代替氟利昂作冷劑已成為一種趨勢(shì)，這一做法對(duì)環(huán)境的積極意義在于                     。

   （2）將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多，如：

        以上反應(yīng)中，最節(jié)能的是           ，原子利用率最高的是           。

   （3）為探究用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

        在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

       CO2（g）+3H2（g）       CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol

        測(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

        ①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=     mol/（L·min）

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為                ，升高溫度，平衡常數(shù)的數(shù)值將

            （填“增大”、“減小”或“不變”）。

③下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是        .

        A．升高溫度                                    B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大

C．將H2O（g）從體系中分離          D．再充入1molCO2和3molH2

   （4）氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：

①當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2、H2和NH3的量），反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。

      

   圖t1時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是              。

   其中表示平衡混合物中NH3含量最高的一段時(shí)間是               。

②溫度為T(mén)°C時(shí)，將3amolH2和amolN2放入帶有活塞的密閉容器中，如果活塞能自由移動(dòng)，充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%。如果在相同溫度下將3amolH2、amolN2和2amolNH3氣體放入該容器中，平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為         。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012-2013學(xué)年江蘇泰州二中高二上學(xué)期期中考試化學(xué)（選修）試卷（帶解析） 題型：填空題

(12分)氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，請(qǐng)參與下列探究。
（1）生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。
C(s) + H2O(g)H2(g) + CO(g)， ΔH =" +131.3" kJ·mol－1，ΔS =" +133.7" J·mol－1·K－1
該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)進(jìn)行       （填：“能”或“否”）。
（2）已知在400℃時(shí)，N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)的K=0.5,
①2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=      （填數(shù)值）。
②400℃時(shí)，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時(shí)間后，測(cè)得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時(shí)反應(yīng)v(N2)正       v(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能確定）
（3）在三個(gè)相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡，氨的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線如下圖。下列說(shuō)法正確的是       （填字母）。

A．圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且P2＞P1
B．圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且P1＞P2
C．圖Ⅲ可能是不同溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且T1＞T2
D．圖Ⅱ可能是同溫同壓下，催化劑性能，1＞2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2014屆江蘇泰州二中高二上學(xué)期期中考試化學(xué)（選修）試卷（解析版） 題型：填空題

(12分)氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，請(qǐng)參與下列探究。

（1）生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。

C(s) + H2O(g)H2(g) + CO(g)，  ΔH = +131.3 kJ·mol－1，ΔS = +133.7 J·mol－1·K－1

該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)進(jìn)行        （填：“能”或“否”）。

（2）已知在400℃時(shí)，N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)的K=0.5,

①2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=       （填數(shù)值）。

②400℃時(shí)，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時(shí)間后，測(cè)得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時(shí)反應(yīng)v(N2)正        v(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能確定）

（3）在三個(gè)相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡，氨的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線如下圖。下列說(shuō)法正確的是        （填字母） 。

A．圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且P2＞P1

B．圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且P1＞P2

C．圖Ⅲ可能是不同溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且T1＞T2

D．圖Ⅱ可能是同溫同壓下，催化劑性能，1＞2

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011-2012學(xué)年福建省高三上學(xué)期10月份月考化學(xué)試卷 題型：填空題

(12分）合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開(kāi)辟了人工固氮的途徑，對(duì)化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響。合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) ，△H＝－92.2kJ/mol。合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到，H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得。我國(guó)合成氨工業(yè)目前的生產(chǎn)條件為：催化劑－鐵觸媒，溫度－400～500℃，壓強(qiáng)－30～50MPa�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1) 合成氨工業(yè)中原料氣壓縮到30～50MPa的原因是                       。從平衡移動(dòng)原理分析，低溫有利于原料氣的轉(zhuǎn)化，實(shí)際生產(chǎn)中采用400～500℃的高溫，原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是                 。

(2) 500℃、50MPa時(shí)，在容積為VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反應(yīng)達(dá)平衡后測(cè)得平衡常數(shù)為K1，此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為x。則K1和x的關(guān)系滿足K1＝                   。若溫度為400℃，平衡常數(shù)為K2，則K1       K2（填“<”、“=”或“>” ）

(3) 甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：

CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H kJ·mol－1。

又已知: H2(g) +1/2 O2(g)== H2O(l)；   △H1=-285.8kJ/mol

CO(g) + 1/2 O2(g)＝CO2(g) ；△H2=-283.0kJ/mol

CH4(g) +2 O2(g)== CO2(g) + 2H2O(l)；  △H3=-890.3kJ/mol

H2O(g) == H2O(l)；  △H4=-44.0kJ/mol

①寫(xiě)出H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                    。

② CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)； △H=            kJ/mol

 

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