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    我国合成氨生产条件一般为压强在20 MPa～50 MPa，温度为500℃左右，使用铁作催化剂．在上述生产条件下，实验测定达到平衡时混合气体中NH3的体积分数约为19.1％～42.2％，而实际上从合成塔中出来的气体中NH3的体积分数通常为15％左右，最可能的原因是


    1. A.
      所测定的数据有错误
    2. B.
      生产条件下控制不当
    3. C.
      氨的分解速率大于生成速率
    4. D.
      合成塔中反应没有达到平衡
    D
    解析：
    讲析：仅从平衡角度上看，达到平衡时，混合物中氨的百分含量较高，但因随着反应时间的延长，c(N2)、c(H2)不断减小，正反应速率减小，而c(NH3)不断增大，逆反应速率越来越大，单位时间内产品NH3的净增加量越来越小，从而影响了产量．为在单位时间内获得尽可能多的产品，实际生产中不可能等到反应达到平衡后再添加新的原料气．
    点评：通过本题的讨论，我们应该明白，利用化学原理分析、指导工业生产时，要将理论上的可能性与现实中的可行性恰当地结合起来．
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g)△H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：

    （1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：

    C(s) + H2O(g)  H2(g) +CO(g)   △H = +131.3 kJ ，△S = +133.7 J/K

    该反应在低温下能否自发                    （填：能或否）。

    （2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是                                。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是                                        。

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

    ①在400℃时， 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=            （填数值）。

    ②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正             V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。

    ③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝                  。

    ④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是            （填序号）。

    A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1

    B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2

    C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2

    D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能：1＞2

     

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    科目：高中化学 来源：2010年浙江省杭州地区七校联考高二第二学期期中化学试卷 题型：填空题

    （12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：
    （1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：
    C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)  △H =" +131.3" kJ ，△S =" +133.7" J/K
    该反应在低温下能否自发                    （填：能或否）。
    （2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是                                。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是                                        。
    （3）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
    ①在400℃时， 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=            （填数值）。
    ②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正            V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。
    ③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝                  。
    ④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是           （填序号）。

    A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1
    B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2
    C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
    D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能：1＞2

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    科目：高中化学 来源：2010年浙江省杭州地区七校联考高二第二学期期中化学试卷 题型：填空题

    （12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：

    （1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：

    C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)   △H = +131.3 kJ ，△S = +133.7 J/K

    该反应在低温下能否自发                     （填：能或否）。

    （2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是                                 。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是                                         。

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

    ①在400℃时， 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=             （填数值）。

    ②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正             V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。

    ③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝                   。

    ④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是            （填序号）。

    A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1

    B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2

    C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2

    D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能：1＞2

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （（08揭阳市一模）（10分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：

    催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。

    回答下列问题：

    ⑴ 合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是        。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是            。

    ⑵ 500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝         。

    ⑶有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式                          。

    ⑷已知H2(g)、 CO(g) 、CH4(g)三种物质的燃烧热分别是－285.8 kJ?mol－1、 －283.0 kJ?mol－1、

    －890.3 kJ?mol－1，1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH4（g）＋H2O（g）＝CO（g）＋3H2（g）。那么该反应的反应热△H      0 （填>、= 或 <）。

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：

    （1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：

    C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)   △H = +131.3 kJ ，△S = +133.7 J/K

    该反应在低温下能否自发                     （填：能或否）。

    （2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是                                 。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是                                         。

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

    ①在400℃时， 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=             （填数值）。

    ②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正             V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。

    ③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝                   。

    ④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是            （填序号）。

    A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1

    B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2

    C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2

    D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能：1＞2

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