氨是最重要的氮肥,是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法,是德國人哈伯在1905年發(fā)明的,其合成原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=―92.4kJ/mol他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎。試回答下列問題:
(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可用勒夏特列原理解釋的是 (填序號)
A 采用較高壓強(20Mpa~50Mpa) B 采用500℃的高溫 C 用鐵觸媒作催化劑
D 將生成的氨液化并及時從體系中分離出來,N2和H2循環(huán)到合成塔中并補充N2和H2
(2)下圖是實驗室模擬工業(yè)法合成氨的簡易裝置。簡述檢驗有氨氣生成的方法 。
(3)在298K時,將10mol N2和30mol H2放入合成塔中,為何放出的熱量小于924kJ?
(4)1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marmellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨。其實驗裝置如圖。正極的電極反應(yīng)式
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
氣體 | 氮氣 | 氫氣 | 氨 |
熔點(℃) | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
沸點(℃) | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
反應(yīng)體系中各組分的部分性質(zhì)見下表:
氣體 | 氮氣 | 氫氣 | 氨 |
熔點/℃ | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
沸點/℃ | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
(1)合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)很小,所以在工業(yè)上采取氣體循環(huán)的流程,即反應(yīng)后通過把混合氣體的溫度降低到____________,使混合氣體分離出產(chǎn)品,N2、H2繼續(xù)循環(huán)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:K=____________。
(2)運用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點說明工業(yè)上采用“使混合氣體分離出產(chǎn)品,N2、H2繼續(xù)循環(huán)”的生產(chǎn)措施的理由:___________________________________________________。
(3)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_____________________________。
(4)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關(guān)系如下圖甲所示。下列敘述正確的是____________。
A.點a的正反應(yīng)速率比點b的大
B.點c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣
D.其他條件不變,773 K下反應(yīng)至t1時刻,n(H2)比圖中d點的值大
(5)1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marncellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨,其實驗裝置如下圖乙。陰極的電極反應(yīng)式為__________________________________________________________________。
甲 乙
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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆安徽省高二第二次月考理科綜合試題(化學(xué)部分) 題型:填空題
(15分)氨是最重要的氮肥,是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法,是德國人哈伯在1905年發(fā)明的,其合成原理為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎。工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如下:
氣體 |
氮氣 |
氫氣 |
氨 |
熔點(℃) |
-210.01 |
-252.77 |
-77.74 |
沸點(℃) |
-195.79 |
-259.23 |
-33.42 |
反應(yīng)體系中各組分的部分性質(zhì)見上表:
(1)合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)很小,所以在工業(yè)上采取氣體循環(huán)的流程。即反應(yīng)后通過把混合氣體的溫度降低到 ℃使混合氣體分離出來產(chǎn)品;繼續(xù)循環(huán)的氣體是 。
(2)工業(yè)上采取用上述(1)操作的目的:
。
(3)已知拆開1molH-H鍵,1molN-H鍵,1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為________________________ 。
(4)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng): N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是
A.點a的正反應(yīng)速率比點b的大
B.點 c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點d (t1時刻) 和點 e (t2時刻) 處n(N2)不一樣
D.其他條件不變,773K下反應(yīng)至t1時刻, n(H2)比上圖中d點的值大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
氨是最重要的氮肥,是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一,其合成原理為
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4KJ/moL。試回答下列問題:
氨的合成是一個可逆反應(yīng),為了探索合成氨的最佳條件,人們進(jìn)行了大量的研究。
(1) 下列有關(guān)做法不適宜的是( )
A、常采用循環(huán)法,使未轉(zhuǎn)化的氮氣和氫氣得到充分的利用。
B 、綜合考慮各方面的因素,壓強控制在20―50MPa之間為宜
C、利用電解水制氫氣,作為合成氨的原料,
D、使用鐵觸媒為催化劑,在5000C時獲得最大催化效益。
(2)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可用勒夏特列原理解釋的是 (填序號)
A 、采用較高壓強(20―50MPa)
B、采用5000C的高溫
C、用鐵觸媒為催化劑
D、將生產(chǎn)的氨液化并及時從體系中分離出來,N2和H2循環(huán)到合成塔中并補充N2和H2
(3)在298K時,將10moL N2和30moL H2放入合成塔中,為何放出的熱量小于924KJ?
(4)怎樣知道在合成氨工業(yè)有氨氣生成?
如果提高單位時間內(nèi)氨氣的產(chǎn)量,對溫度而言,在 (填高溫或低溫)下有利.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
氨是最重要的氮肥,是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術(shù)
叫哈伯法,是德國人哈伯1905年發(fā)明的,其合成原理為:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),△H=-92.4 kJ/mol,△S = -198.3J·mol-1·K-1。他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎。工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如下:
反應(yīng)體系中各組分的部分性質(zhì)見下表:
(1)下列說法正確的是
A. 因為△H= -92.4 kJ/mol,所以該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
B. 因為△S = -198.3J·mol-1·K-1所以該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行
C. 該反應(yīng)在一定條件下可能自發(fā)進(jìn)行。
(2)合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)很小,所以在工業(yè)上采取氣體循環(huán)的流程。即反應(yīng)后通過把混合氣體的溫度降低到 使混合氣體分離出來產(chǎn)品;繼續(xù)循環(huán)的氣體是 。
(3)一定溫度下,在密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2并發(fā)生反應(yīng)。
①若容器容積恒定,達(dá)到平衡時,氣體的壓強為原來的7/8,則N2的轉(zhuǎn)化率а1= ,此時反應(yīng)放熱 kJ;
②若容器壓強恒定,則達(dá)到平衡時,容器中N2的轉(zhuǎn)化率а2 а1(填“>、<或=”)。
(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N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 反應(yīng)的影響。
實驗結(jié)果如圖所示:(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)
① 圖像中T2和T1的關(guān)系是:T2 T1,(填“高于”“低于”“等于”“無法確定”)
② 比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2 的轉(zhuǎn)化率最高的是 (填字母)。
③ 在起始體系中加入N2的物質(zhì)的量為n/3mol時,反應(yīng)后氨的百分含量最大;若容器容積為1L,n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為60%,則此條件下(T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 。(不用寫單位)
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