题目内容

合成氨工业，现今常采用450～C，20～50 MPa条件下进行，下表是不同温度和压强下的平衡体系中氨的体积分数：

(1)

已知某温度下，平衡常数表达式为：写出能用该表达式表示的反应方程式：________；

(2)

在一定压强下，从400℃到500℃，平衡常数K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；写出合成氨催化剂的名称________；

(3)

分析表中数据，你能得出的结论是①________、②________；

(4)

在工业选择了适宜条件以后，为了提高反应的转化率，可以采取的措施是________；

A．

将混合体系中的氨气液化分离

B．

在体系中充入适量的氢气

C．

将氢气和氮气循环利用

D．

在体系中充入适量的氨气

答案：4．AC;
解析：

(1)

1/2N2＋3/2H2NH3(2分)

(2)

减小、铁触媒(2分)

(3)

①从化学反应速率角度，催化剂在450℃时，催化效果最好；②从化学反应速率和平衡移动角度考虑，在能耗和材料强度许可的情况下，采用40.5 MPa条件平衡体系中氨的体积分数较大．(2分)


练习册系列答案
相关题目
中学化学中常见的物质有如图所示的转化关系（反应条件略去）．X、Y、Z、W是单质，其余均为化合物，A、W、Z常温下呈气态，且A是一种大气污染物，B是一种常用的酸．
（1）写出下列物质的化学式：
Y
Al
Al
、A
SO2
SO2
、C
KAlO2
KAlO2
．
（2）D的电子式为
．
（3）我国生产B的工业中，常采用以下方式处理尾气A：

试从综合经济效益的角度分析，这样处理的目的是（答出其中两点即可）：
a．
减少SO2对环境污染
减少SO2对环境污染
；b．
可以使原料利用率得到提高
可以使原料利用率得到提高
．
（4）反应①的化学方程式：
2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑
2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑
．
反应②的化学方程式：
H2O2+SO2=H2SO4
H2O2+SO2=H2SO4
．
反应④的离子方程式：
AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓
AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓
．
硫酸工业中2SO2（g）+O2（g）
催化剂
2SO3（g）；△H＜0（放热反应）有关实验数据如下：


压强

SO2的
转化率
温度		 1×105 Pa 5×105 Pa 10×105 Pa 50×105 Pa 100×105 Pa
450℃ 97.5% 98.9% 99.2% 99.6% 99.7%
550℃ 85.6% 92.9% 94.9% 97.7% 98.3%
（1）在生产中常用过量的空气是为了
使平衡正向移动，提高SO2的转化率
使平衡正向移动，提高SO2的转化率
．
（2）高温对该反应有何影响？
高温使反应速率加快，缩短了达到平衡所需的时间，但是对SO2的转化不利
高温使反应速率加快，缩短了达到平衡所需的时间，但是对SO2的转化不利
，实际生产中采用400～500℃的温度除了考虑速率因素外，还考虑到
催化剂在该温度下活性最强，催化效果最佳
催化剂在该温度下活性最强，催化效果最佳
．
（3）增大压强对上述反应有何影响？
加快反应速率，且使平衡正向移动，有利于SO2转化和SO3的生成
加快反应速率，且使平衡正向移动，有利于SO2转化和SO3的生成
，但工业上又常采用常压进行反应，其原因是
常压时SO2的转化率已经很高，无采用高压的必要，况且，采用高压还受动力、设备等条件的限制，提高了成本
常压时SO2的转化率已经很高，无采用高压的必要，况且，采用高压还受动力、设备等条件的限制，提高了成本
．
（4）常用浓H2SO4而不用水吸收SO3是由于
用水吸收SO3易形成酸雾，吸收效果差，而用浓H2SO4吸收则不易形成酸雾，吸收效果好
用水吸收SO3易形成酸雾，吸收效果差，而用浓H2SO4吸收则不易形成酸雾，吸收效果好
，尾气中SO2必须回收，主要是为了
防止空气污染
防止空气污染
．
无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等．工业制备无水AlCl3的流程如下：

（1）已知：C（s）+
1
2
O2（g）═CO（g）△H=-110.5kJ/mol，2Fe（s）+
3
2
O2（g）═Fe2O3（s）△H=-822.1kJ/mol
请写出C还原Fe2O3生成CO的热化学方程式
3C（s）+Fe2O3（s）═3CO（g）+2Fe（s）△H=+490.6kJ/mol
3C（s）+Fe2O3（s）═3CO（g）+2Fe（s）△H=+490.6kJ/mol
．
（2）反应2CO+O22CO2的平衡常数为K1；反应4Fe+3O22Fe2O3的平衡常数K2，则反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2的平衡常数K与K1、K2的关系式
K=
K
3
1
K2
K=
K
3
1
K2
．
（3）高温下，氧化铁能跟碳发生下列反应：
①Fe2O3+3C
 高温 
.
 
2Fe+3CO ②Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2若反应产生的气体是CO2和CO，则
n(C)
n(Fe2O3)
的取值范围是
1.5＜
n(C)
n(Fe2O3)
＜3
1.5＜
n(C)
n(Fe2O3)
＜3
．
（4）氯化炉中生成的气体，通常用碱性的亚硫酸钠溶液来吸收，请用离子方程式分析亚硫酸钠溶液呈碱性的原因
SO32-+H2OHSO3-+OH-
SO32-+H2OHSO3-+OH-
．
（5）氯化炉中发生：3Cl2（g）+3C（s）+Al2O3（s）2AlCl3（g）+3CO（g）△H＞0，欲提高金属铝的氯化效果，不可采取的措施是
①⑤
①⑤
（填序号）：
①增加C的量 ②多通入Cl2③升高温度 ④移走部分AlCl3（g） ⑤使用合适的催化剂工业上还常采用向氯化炉中通入O2的方法，其目的是
与C或CO反应，提供反应所需的热量
与C或CO反应，提供反应所需的热量
．
（6）沉淀分析法一般规定：溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10-5mol/L时，可认为已沉淀完全．现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3+完全沉淀时，测定c（Al3+）=0.2mol/L．此时所得沉淀中
否
否
（填“是”或“否”）含有Al（OH）3．（已知：Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Al（OH）3]=1.1×10-33）．
[化学--选修2化学与技术]二氧化硫在工业制硫酸中有着重要作用，但又是煤燃烧的有害气体．按“循环经济”的模式，就是要将SO2收集起来，把它变为有用的东西．
（1）某空气监测是根据SO2和溴水的定量反应来测定SO2的含量．该反应的化学方程式为
 
．
（2）若每次取样的空气为200mL，通入足量的溴水中，测得平均有2.408×1018个电子转移，则SO2的含量为
 
mg?L-1，若规定空气中SO2含量不得超过0.02mg?L-1，则样气是否符合大气的质量标准
 
（填“符合”或“不符合”）．
（3）向氯酸钠的酸性水溶液中通入二氧化硫，该反应中氧化过程的反应式为：SO2+2H2O-2e-→SO42-+4H+；向亚氯酸钠（NaClO2）固体中通入用空气稀释的氯气，该反应中还原过程的反应式为：Cl2+2e-→2Cl-．在上述两个反应中均会生成产物X，则X的化学式为
 
．
A． NaClO    B．NaClO4    C．HClO    D．ClO2
（4）在硫酸工业制法中，下列叙述正确的是
 
．
A．硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B．从沸腾炉出来的气体要净化，因为炉气中的SO2会与杂质反应
C．SO2氧化成SO3要用催化剂，这样可提高SO2的转化率
D．SO3用98.3%的浓硫酸来吸收，目的是为了防止形成酸雾，以提高SO3吸收效率
（5）如表是压强对SO2平衡转化率的影响
压强MPa
转化率%
温度℃		 0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
对于SO2转化SO3的反应，增大压强可使转化率
 
（填“增大”、“减少”或“不变”），但在实际工业生产中常采用常压条件，理由是
 
．

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