题目内容
【题目】合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义。
(1)已知海水电解制得的氢气用于合成氨,某合成氨厂生产流程如下图:在第(3)个设备中用冷却的方法分离出液氨,其目的是:____________________________________________________________________。
(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)(该反应为吸热反应),一定温度下,在体积为的恒容容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如表:
时间 |
| |||
| ||||
| ||||
| ||||
①分析表中数据,判断时反应是否处于平衡状态?_______(填“是”或“否”,1分),前
反应的平均反应速率
_______。
②在相同实验条件下,若改为加入,若要求平衡后
在反应混合气中质量分数不变,则还需加入CO、H2、H2O这三种物质对应的物质的量分别为__________________________
③反应在内,
的物质的量减少的原因可能是_______(填字母)。
.减少
的物质的量
.降低温度
.升高温度
.充入
【答案】使平衡右移,提高N2、H2的平衡转化率 是 0.02mol/(L·min) CO、H2、H2O:0.3、0.9、0.7 d
【解析】
(1)分离出生成物,可使平衡向正向移动,提高转化率
(2)①根据CO和H2的物质的量的变化情况可以判断,57min之间反应是处于平衡状态,所以5min时反应是处于平衡状态;
前5min平均反应速率v(CH4)=△c/△t=(0.4mol0.2mol)÷2L÷5min=0.02mol/(Lmin);
②根据恒温恒容容器中等量等效分析判断,结合反应定量关系计算;
③在710min之间,CO的物质的量减少,加入H2能让平衡逆向移动,减少CO的浓度。
(1)在第(3)个设备中用冷却方法分离出液氨,生成物浓度降低,可使平衡向正向移动,提高转化率;
(2)①根据CO和H2的物质的量的变化情况可以判断,57min之间反应是处于平衡状态,所以5min时反应是处于平衡状态;前5min平均反应速率v(CH4)==
=0.02mol/Lmin-1;
②根据恒温恒容容器中等量等效分析判断
CH4(g)+ H2O CO(g)+3H2(g)
起始(mol) 0.40 1.00 0
加入量(mol) 0.10 0.70.1 0.3
转化后(mol) 0.40 1.0 0 0
还需加入的物质及其物质的量CO 0.3mol,H2 0.9mol,H2O 0.7mol;
③反应在7~10min之间,CO的物质的量减少,加入氢气能让平衡逆向移动,减少一氧化碳的浓度,故答案为d。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)