Question

實驗室模擬合成氨的儀器裝置如下圖所示：

（1）從理論上分析為使平衡向生成氨方向移動，應采取的措施是

 

A．低溫、低壓    B．高溫、高壓  C．高壓、低溫   D．催化劑
（2）合成氨所需氫氣可選擇

 

裝置，其理由是

 

．
（3）氮氣和氫氣通過A裝置，A裝置的作用除了將氣體混合外，還有

 

、

 

．
（4）C裝置的作用是

 

．
（5）若原料的體積比為：V（H₂）：V（N₂）=3：1，經(jīng)過鐵觸媒后混合氣體中氨含10%，N₂的轉化率是

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的調控作用,化學平衡的計算,常見氣體制備原理及裝置選擇

專題：化學平衡專題

分析：（1）合成氨反應是一個體積減小的放熱反應，根據(jù)平衡移動原理可知應選擇高壓低溫的條件；
（2）制取氫氣不需要加熱，據(jù)此選擇裝置；
（3）氣體流過濃硫酸可以觀察氣流的速率，同時濃硫酸有吸水性，可以干燥氫氣和氮氣；
（4）氨氣的水溶液呈堿性，通過酚酞可以檢驗；
（5）利用三段式進行計算；

解答： 解：（1）合成氨反應是一個體積減小的放熱反應，根據(jù)平衡移動原理可知應選擇高壓低溫的條件，故選C；
（2）制取氫氣不需要加熱，所以可以選擇E裝置，故答案為：E；反應不需要加熱；
（3）氣體流過濃硫酸可以觀察氣流的速率，控制氫氣用氮氣的量，同時濃硫酸有吸水性，可以干燥氫氣和氮氣，故答案為：干燥氫氣和氮氣；控制氫氣用氮氣的量；
（4）氨氣的水溶液呈堿性，通過酚酞可以檢驗，故答案為：檢驗生成的氨氣；
（5）利用三段式進行計算，設氮氣的體積為1，轉化了的氮氣為x
        3H₂+N₂=2NH₃
起始　　3　　　1　　　0
轉化　　3x     x      2x
平衡    3-3x   1-x    2x
由

2x

4-2x

×100%=10%得x=

2

11

氮氣的轉化率為

2 11

1

×100%=18.2%
故答案為：18.2%；

點評：本題主要考查了影響平衡移動的條件、實驗方案的設計、轉化率的計算，綜合性較強，有一定的難度．