(化學與技術(shù))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) ΔH=-92.4 KJ/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20-50 MPa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500℃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(20-50 MPa)

B、采用500℃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298 K時,將10 moL N2和30 moL H2放入合成塔中,為何放出的熱量小于924 KJ?

(4)怎樣知道在合成氨工業(yè)有氨氣生成?

(5)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.

答案:
解析:

  (1)C(3分)

  (2)AD(3分)

  (3)該反應(yīng)為可逆反應(yīng),10 moL N2和30 moL H2不可能完全反應(yīng),所以放出的熱量小于10×92.4 KJ=924 KJ(3分)

  (4)用濕潤的紅色石蕊試紙放在出口處,若試紙變藍說明有氨氣生成(3分)

  (5)高溫(3分)


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 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年諾貝爾化學獎.工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如圖1:
反應(yīng)體系中各組分的部分性質(zhì)見下表:
氣體 氮氣 氫氣
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
-33.42
-33.42
℃使混合氣體分離出來產(chǎn)品;繼續(xù)循環(huán)的氣體是
N2、H2
N2、H2

(2)工業(yè)上采取用上述(1)操作的目的:
及時分離出氨氣,平衡正向移動,提高氨氣的產(chǎn)率,且循環(huán)利用氮氣和氫氣,提高氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率
及時分離出氨氣,平衡正向移動,提高氨氣的產(chǎn)率,且循環(huán)利用氮氣和氫氣,提高氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率

(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的熱化學方程式為
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1

(4)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(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)系如圖2所示.下列敘述正確的是
AD
AD

A.點a的正反應(yīng)速率比點b的大
B.點 c處反應(yīng)達到平衡
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)比圖2中d點的值大.

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科目:高中化學 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,是德國人哈伯在1905年發(fā)明的,其合成原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0,他因此獲得了1918年諾貝爾化學獎。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:

氣體

氮氣

氫氣

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)的化學平衡常數(shù)表達式:K=____________。

(2)運用化學反應(yīng)速率和化學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的熱化學方程式為_____________________________。

(4)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(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 來源: 題型:

(選做題)【化學——化學與技術(shù)】

硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位。

(1)硫酸的最大消費渠道是化肥工業(yè),用硫酸制造的常見化肥有________________(任寫一種)。

(2)硫酸生產(chǎn)中,根據(jù)化學平衡原理來確定的條件或措施有________________(填寫序號)。

A.礦石加入沸騰爐之前先粉碎

B.使用V2O5作催化劑

C.轉(zhuǎn)化器中使用適宜的溫度

D.凈化后的爐氣中要有過量的空氣

E.催化氧化在常壓下進行

F.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3

(3)在硫酸工業(yè)中,通過下列反應(yīng)使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫:

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1

在實際工業(yè)生產(chǎn)中,常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”,即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO2分離后,將未轉(zhuǎn)化的SO2進行二次轉(zhuǎn)化,假若兩次SO2的轉(zhuǎn)化率均為95%,則最終SO2的轉(zhuǎn)化率為___________。

(4)硫酸的工業(yè)制法過程涉及三個主要的化學反應(yīng)及相應(yīng)的設(shè)備(沸騰爐、轉(zhuǎn)化器、吸收塔)。

①三個設(shè)備分別使反應(yīng)物之間或冷熱氣體間進行了“對流”。請簡單描述吸收塔中反應(yīng)物之間是怎樣對流的。

_____________________________________________________________。

②工業(yè)生產(chǎn)中常用氨—酸法進行尾氣脫硫,以達到消除污染、廢物利用的目的。用化學方程式表示其反應(yīng)原理。(只寫出2個方程式即可)

_____________________________________________________________________。

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科目:高中化學 來源:2013屆安徽省高二第二次月考理科綜合試題(化學部分) 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年諾貝爾化學獎。工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如下:

                

氣體

氮氣

氫氣

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的熱化學方程式為________________________       。

(4)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(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 來源: 題型:

(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年諾貝爾化學獎。工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如下:

                

氣體

氮氣

氫氣

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的熱化學方程式為________________________      。

(4)合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(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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