氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料,工业合成氨是最重要的化工-查字典问答网
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  氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料,工业合成氨是最重要的化工生产之一.(1)氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法.已知已知:2NO(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)+O2(g)△H1=-272.9kJ•mol-1

  氨是生产硝酸、尿素等物质的重要原料,工业合成氨是最重要的化工生产之一.

  (1)氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法.已知已知:2NO(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)+O2(g)△H1=-272.9kJ•mol-1,2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-483.6kJ•mol-1,则4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H3=___.

  (2)恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H4=-92.4kJ•mol-1,其化学平衡常数(K)与温度的关系如表:

  温度/K298398498…平衡常数(K)4.1×105K1K2…K1___ K2(填“>”或“<”),其判断理由是___.

  (3)向氨合成塔中充入10molN2和40mol H2进行氨的合成,一定温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强(p)的关系如图1所示.下列说法正确的是 (填字母).___

  A.由图可知增大体系压强(p),有利于增大氨气在混合气体中的体积分数

  B.若图中T=500℃,则温度为450℃时对应的曲线是b

  C.工业上采用500℃温度可有效提高氮气的转化率

  D.当3v正(H2)=2v逆(NH3)时,反应达到平衡状态

  当温度为T、氨气的体积分数为25%时,N2的转化率为___.

  (4)工业上用NH3生产硝酸时,将NH3和O2按体积比1:2混合通入某特定条件的密闭容器中进行反应,所有物质不与外界交换,最后所得溶液中溶质的质量分数为___.

  (5)氨碳比[n(NH3)/n(CaO2)]对合成尿素的反应:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(g)+H2O(g)有影响.T℃时,在一定体积为2L的恒容密闭容器中,将物质的量之和比为3mol的NH3和CO2以不容的氨碳比进行反应,结果如图2所示,a、b分别表示CO2或NH3的转化率,c表示平衡体系中尿素的体积分数.[n(NH3)/n(CO2)]___时,尿素产量最大;该条件下反应的平衡常数K=___.

1回答
2020-05-20 17:37
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杜建铭

  (1)已知:①2NO(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)+O2(g)△H1=-272.9kJ•mol-1,②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-483.6kJ•mol-1,②×3-①×2得到4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g),根据盖斯定律△H3=2(-483.6kJ•mol-1)-2(-272.9kJ•mol-1)=-905.0KJ•mol-1,故答案为:-905.0KJ•mol-1;

  (2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,反应是放热反应,依据图表数据分析,温度升高,平衡逆向进行,平衡常数减小,K1>K2;故答案为:>;该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小;

  (3)①A.由图可知,温度一定时,压强增大氨气的体积分数增大,故A正确;

  B.图B中T=500℃,合成氨是放热反应,压强一定时,降低温度平衡向正反应方向移动,平衡时氨气的体积分数增大,则温度为450℃时对应的曲线是b,故B正确;

  C.500℃温度时反应速率加快及催化剂活性最好,正反应为放热反应,温度越低氮气的转化率越高,高温不利于氮气的转化,故C错误;

  D.当2v正(H2)=3v逆(NH3),不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,说明可逆反应到达平衡,3v正(H2)=2v逆(NH3)时不能说明可逆反应到达平衡,故D错误;

  故选:AB;

  ②设参加反应的氮气为nmol,则:

  N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

  开始(mol):10 40 0

  转化(mol):n 3n 2n

  平衡(mol):10-n 40-3n 2n

  则2n10-n+40-3n+2n

2020-05-20 17:40:52

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