課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法,是德國(guó)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者哈伯發(fā)明的。其合成原理為:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H<0,△S<0。
(1)下列關(guān)于工業(yè)合成氨的說(shuō)法正確的是
D
D
。
A.因?yàn)椤鱄<0,所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
B.因?yàn)椤鱏<0,所以該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行
C.在高溫下進(jìn)行是為了提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
D.使用催化劑不僅可以加快反應(yīng)速率還可以降低反應(yīng)所需的溫度
(2)一定溫度下,在密閉容器中充入1mol N
2和3mol H
2并發(fā)生反應(yīng),若容器容積恒定,達(dá)到平衡時(shí),氣體的壓強(qiáng)為原來(lái)的
,則N
2的轉(zhuǎn)化率為
25%
25%
。
(3)工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖。
請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理來(lái)解釋在流程中及時(shí)分離出氨氣的原因
分離出氨氣,降低了生成物的濃度,使平衡正向移動(dòng),提高了原料的利用率
分離出氨氣,降低了生成物的濃度,使平衡正向移動(dòng),提高了原料的利用率
。
(4)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)工業(yè)合成氨反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。(圖中T表示溫度,n表示H
2物質(zhì)的量)
①圖象中T
2和T
1的關(guān)系是:T
2<
<
T
1.(填“>”、“<”或“=”)
②a、b、c、d四點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N
2的轉(zhuǎn)化率最高的是
c
c
。(填字母)
(5)恒溫下,往一個(gè)4L的密閉容器中充入5.2mol H
2和2mol N
2,反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH
3的濃度進(jìn)行檢測(cè),得到的數(shù)據(jù)如表所示。
時(shí)間/min |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
c(NH3)/mol?L-1 |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
0.1
0.1
。
(6)氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑。
已知:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H=-92kJ?mol
-1N
2(g)+O
2(g)═2NO(g)△H=+181kJ?mol
-12H
2(g)+O
2(g)═2H
2O(g)△H=-484kJ?mol
-1寫(xiě)出氨氣催化氧化生成NO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-906 kJ?mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-906 kJ?mol-1
。