题目内容
（12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)
3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：
（1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：
C(s) + H2O(g)
H2(g) + CO(g) △H =" +131.3" kJ ，△S =" +133.7" J/K
该反应在低温下能否自发 （填：能或否）。
（2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是 。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是 。
（3）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
①在400℃时， 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K= （填数值）。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正 V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。
③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝ 。
④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是 （填序号）。
3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：（1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：
C(s) + H2O(g)
H2(g) + CO(g) △H =" +131.3" kJ ，△S =" +133.7" J/K该反应在低温下能否自发 （填：能或否）。
（2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是 。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是 。
（3）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g)
2NH3(g) 的K=0.5。①在400℃时， 2NH3(g)
N2 (g)+ 3H2(g)的K= （填数值）。②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正 V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。
③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝ 。
④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是 （填序号）。
| A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1 |
| B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2 |
| C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2 |
| D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能：1＞2 |
（1）否(不能)。（2分）
（2）增大压强，使合成氨的平衡右移，从而提高氨的产率。（2分）
增大反应速率，缩短达到平衡所需的时间。（2分）
（3）①2（1分）；②=（1分）；③
(2分)；④D（2分）。
（2）增大压强，使合成氨的平衡右移，从而提高氨的产率。（2分）
增大反应速率，缩短达到平衡所需的时间。（2分）
（3）①2（1分）；②=（1分）；③
(2分)；④D（2分）。略
练习册系列答案
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，则N2的转化率
；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N=的转化率为
，则
（‘填“>”、“<”或“=”）。
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