题目内容

在合成氨工业中,为增加NH3的日产量,实施下列目的的变化过程中与平衡移动无关的是(    )

  A.不断将氨分离出来            B.使用催化剂

C.采用500℃左右的高温         D.采用2×107~5×107Pa的压强

B


解析:

在合成氨工业中,为增加NH3的产量,常采取加压、增大N2和H2的浓度、及时分离出NH3;而使用催化剂只是加快反应的速率,它对平衡无影响,不会使平衡移动。

练习册系列答案
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Ⅰ以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工业.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
该反应在常温下
不能
不能
自发进行(填“能”与“不能”);在一体积为2L的密闭容器中,加入1molC和2mol H2O(g),达平衡时H2O的转化率为20%,请计算此时的平衡常数
0.05
0.05

(2)目前工业上有一种方法是用CO与H2反应来生产甲醇.
化学键 C-O C-H H-H C≡O O-H
键能 kg/mol-1 358 413 436 1072 463
已知生成气态甲醇,CO里面含C≡O.请写出该反应的热化学方程式为
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol

(3)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
在一体积不变的容器中,当合成氨反应达到平衡后,在t1时升高温度,t2重新达到平衡,t3时充入氮气,t4时重新达到平衡,t5时移去一部分产物,t6时又达到平衡,请在下面的反应速率与时间关系图中画出t1到t5逆反应速率、t5到t6正反应速率的变化情况.
(4)氢气可用于生产燃料电池,丙烷气体也可以.美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料,一极通入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2-.则通丙烷的电极发生的电极反应为
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O

Ⅱ沉淀物并非绝对不溶,且在水及各种不同的溶液中溶解度有所不同,同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改变.已知AgCl+Cl-=[AgCl2]-,如图是某温度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情况.由以上信息可知:
(1)由图知该温度下AgCl的溶度积常数为
10-12
10-12

(2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况(先变小后变大)的原因是:
开始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+浓度变小了,但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+浓度又变大了.
开始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+浓度变小了,但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+浓度又变大了.

大气固氮和合成氮是周氮的重要形式。下表是大气固氮和合成氨的部分K值:

 

N2+O22NO

N2+3H22NH3

温度

25℃

2000℃

25℃

400℃

平衡常数K

3.84×10-31

0.1

5×108

200

 

(1)大气固氮是_______(“吸热”、“放热”)反应;人工固氮对农业意义十分重大,根据表中数据,可推知合成氨最重要的研究方向是______________________________________。

(2)工业合成氨原料气的制备主要方法如下:

①以空气为原料制备N2,其方法是______________________________________。

②以焦炭和水为原料制备H2,反应原理为____________________、__________________。

H2中混有的CO可用醋酸亚铜氨溶液吸收,以防止合成氨时催化剂中毒:

CO(g)+Cu(NH3)2Ac(aq) Cu(NH3)2AC·CO(aq)+Q(Q>0)

要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨,可________(“升”“降”)温、____(“增”“降”)压。

(3)液氨和水类似,也能自离解(电离):NH3+NH3NH4++NH2-

①液氨的离子积可以表示为________________。

②25℃时,液氨的离子积K=1.0×10-30。若将NaNH2固体加入液氨中,则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变)_________ (选填编号)

a.c(Na+)=c(NH2-)    b.c(NH4+)·c(NH2-)=1.0×10-30      c.c(NH2-)> c(NH4+)

(4)若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离,则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时,反应的离子方程式为_______________________。

 

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