氨的合成是最重要的化工生产之一.Ⅰ.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:①用焦炭跟水反应:C(s)+H2O(g)高温.CO(g)+H2(g);②用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g)催化
氨的合成是最重要的化工生产之一.
Ⅰ.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
①用焦炭跟水反应:C(s)+H2O(g) 高温 .
CO(g)+H2(g);
②用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g) 催化剂 .
高温 CO(g)+3H2(g)
已知有关反应的能量变化如图1,且方法②的反应只能在高温下发生,则方法②中反应的△H=______ kJ/moL.
Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:3H2(g)+N2(g)高温高压
催化剂 2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容 器甲乙丙反应物投入量3mol H2、2mol N26mol H2、4mol N22mol NH3达到平衡的时间(min)t58平衡时N2的浓度(mol•L-1)c13______N2的体积分数ω1ω2ω3混合气体密度(g•L-1)ρ1ρ2______(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是______
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t______5min(填>、<或=)
(3)乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率______(注明单位).
(4)分析上表数据,下列关系正确的是______.
a.2c1=3mol/L b.ω1=ω2 c. 2ρ1=ρ2
(5)该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=481
481
(用分数表示)(mol/L)-2.
(6)常温下NH4+(aq)+H2O(l)⇌NH3•H2O(aq)+H+(aq)的化学平衡常数为5.55×10-10mol•L-1,则NH3•H2O的电离平衡常数K=______(保留三位有效数字).已知草酸的电离常数为:Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5,则草酸氢铵的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是:______.
Ⅲ.(1)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图2所示.电池正极的电极反应式是______,A是______.
(2)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g).工业生产时,原料气带有水蒸气.图3表示CO2的转化率与氨碳比n(NH3)n(CO2)、水碳比n(H2O)n(CO2)