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氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一,其合成原理为

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H=-92.4KJ/moL。试回答下列问题:

氨的合成是一个可逆反应,为了探索合成氨的最佳条件,人们进行了大量的研究。

(1)       下列有关做法不适宜的是(     )

A、常采用循环法,使未转化的氮气和氢气得到充分的利用。

B 、综合考虑各方面的因素,压强控制在20―50MPa之间为宜

C、利用电解水制氢气,作为合成氨的原料,

D、使用铁触媒为催化剂,在5000C时获得最大催化效益。

(2)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是        (填序号)

A 、采用较高压强(20―50MPa)

B、采用5000C的高温

C、用铁触媒为催化剂

D、将生产的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2

(3)在298K时,将10moL N2和30moL H2放入合成塔中,为何放出的热量小于924KJ?

(4)怎样知道在合成氨工业有氨气生成?

如果提高单位时间内氨气的产量,对温度而言,在       填高温或低温)下有利.

(1)C

(2)AD

(3) 该反应为可逆反应,10moL N2和30moL H2不可能完全反应,所以放出的热量小于10×92.4KJ=924KJ

(4)用湿润的红色石蕊试纸放在出口处,若试纸变蓝说明有氨气生成      高温

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一.课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖.工业上合成氨的部分工艺流程如图1:
反应体系中各组分的部分性质见下表:
气体 氮气 氢气
熔点(℃) -210.01 -252.77 -77.74
沸点(℃) -195.79 -259.23 -33.42
(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程.即反应后通过把混合气体的温度降低到
-33.42
-33.42
℃使混合气体分离出来产品;继续循环的气体是
N2、H2
N2、H2

(2)工业上采取用上述(1)操作的目的:
及时分离出氨气,平衡正向移动,提高氨气的产率,且循环利用氮气和氢气,提高氮气和氢气的转化率
及时分离出氨气,平衡正向移动,提高氨气的产率,且循环利用氮气和氢气,提高氮气和氢气的转化率

(3)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1

(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义.对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图2所示.下列叙述正确的是
AD
AD

A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比图2中d点的值大.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

反应体系中各组分的部分性质见下表:

气体

氮气

氢气

熔点/℃

-210.01

-252.77

-77.74

沸点/℃

-195.79

-259.23

-33.42

(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程,即反应后通过把混合气体的温度降低到____________,使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环。写出该反应的化学平衡常数表达式:K=____________。

(2)运用化学反应速率和化学平衡的观点说明工业上采用“使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环”的生产措施的理由:___________________________________________________。

(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。

(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图甲所示。下列叙述正确的是____________。

A.点a的正反应速率比点b的大

B.点c处反应达到平衡

C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样

D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大

(5)1998年希腊亚里斯多德大学的Marncellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如下图乙。阴极的电极反应式为__________________________________________________________________。

         

                  甲                                                 乙

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科目:高中化学 来源:2013届安徽省高二第二次月考理科综合试题(化学部分) 题型:填空题

(15分)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

                

气体

氮气

氢气

熔点(℃)

-210.01

-252.77

-77.74

沸点(℃)

-195.79

-259.23

-33.42

                                                                                    

反应体系中各组分的部分性质见上表:

(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到           ℃使混合气体分离出来产品;继续循环的气体是               

(2)工业上采取用上述(1)操作的目的:                           

                                                                        

(3)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________      

(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是

A.点a的正反应速率比点b的大

B.点 c处反应达到平衡

C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样

D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻, n(H2)比上图中d点的值大   

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术

叫哈伯法,是德国人哈伯1905年发明的,其合成原理为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),△H=-92.4 kJ/mol,△S = -198.3J·mol1·K1。他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

反应体系中各组分的部分性质见下表:

(1)下列说法正确的是     

     A. 因为△H= -92.4 kJ/mol,所以该反应一定能自发进行

B. 因为△S = -198.3J·mol1·K1所以该反应一定不能自发进行

 C. 该反应在一定条件下可能自发进行。

(2)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到           使混合气体分离出来产品;继续循环的气体是     

(3)一定温度下,在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。

①若容器容积恒定,达到平衡时,气体的压强为原来的7/8,则N2的转化率а1=        ,此时反应放热         kJ;

②若容器压强恒定,则达到平衡时,容器中N2的转化率а2     а1(填“>、<或=”)。

(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  反应的影响。

实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)

① 图像中T2和T1的关系是:T2           T1,(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)

② 比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是      (填字母)。

③ 在起始体系中加入N2的物质的量为n/3mol时,反应后氨的百分含量最大;若容器容积为1L,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=                    。(不用写单位)

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