题目内容
5．合成氨工业的简要流程图如下：
（1）合成塔中发生反应的化学方程式为N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3．其它条件不变，增大压强，平衡向正反应方向移动（填“正”或“逆”，下同）；升高温度，平衡向逆反应方向移动，此时正反应速率增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）压缩机增加体系的压强至20～50MPa，不选择更高压强的原因压强增大，动力及设备要求增大，成本提高．
（3）混合气体在热交换器中被加热至500℃左右，这主要是考虑催化剂的活性．
（4）冷凝器将生成的氨冷凝液化从混合气体中分离，并将N2和H2循环使用．采取该措施的目的是增大原料的利用率．
分析 在催化作用下，氮气和氢气发生反应生成氨气，方程式为N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3，正反应为放热反应，升高温度、平衡逆向移动，增大压强，平衡正向移动，但压强不能过大，要考虑动力以及设备要求，氮气和氢气可循环使用，以此解答该题．
解答 解：（1）合成塔中发生反应的化学方程式为N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3．因反应物气体的计量数之和大于生成物气体，则其它条件不变，增大压强，平衡向正反应方向移动，因正反应放热，升高温度，平衡向 逆反应方向移动，此时正反应速率增大，
故答案为：N2+3H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3；正；逆；增大；
（2）压缩机增加体系的压强至20～50MPa，不选择更高压强，原因是压强增大，动力及设备要求增大，成本提高，
故答案为：压强增大，动力及设备要求增大，成本提高；
（3）混合气体在热交换器中被加热至500℃左右，这主要是考虑催化剂的活性，故答案为：活性；
（4）冷凝器将生成的氨冷凝液化从混合气体中分离，并将N2和H2循环使用，可增大原料的利用率，
故答案为：循环使用；增大原料的利用率．
点评 本题考查氨气的工业制备，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握物质的性质以及工业生产的原理，题目有利于培养学生良好的科学素养，难度中等．
练习册系列答案
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20．氢气可通过下列反应制得：CO（g）+H2O（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CO2（g）+H2（g）△H＜0，为了提高氢气在平衡体系中所占的比例，可采取的措施是（ ）
| A． | 减小压强 | B． | 降低温度 | C． | 更换催化剂 | D． | 减小CO的浓度 |
10．下列说法正确的是（ ）
| A． | 等质量的硫蒸气和硫固体分别在氧气中完全燃烧，后者放出的热量多 | |
| B． | 热化学方程式C2H2（g）+$\frac{5}{2}$O2（g）═2CO2（g）+H2O（g）△H=-1256 kJ•mol-1，可知乙炔的燃烧热为1256 kJ•mol-1 | |
| C． | 在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-285.8 kJ•mol-1 | |
| D． | 稀溶液中：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3 kJ•mol-1，若将含0.5 molH2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ |
17．某反应过程中能量变化如图，则该反应的△H值为（ ）
| A． | △H＞0 | B． | △H＜0 | C． | △H=0 | D． | 无法判断 |
14．S（单斜）和S（正交）是硫的两种同素异形体．已知：
①S （单斜，s）+O2（g）═SO2（g）△H1=-297.16kJ/mol
②S （正交，s）+O2（g）═SO2（g）△H2=-296.83kJ/mol
③S （单斜，s）═S （正交，s）△H3
下列说法正确的是（ ）
①S （单斜，s）+O2（g）═SO2（g）△H1=-297.16kJ/mol
②S （正交，s）+O2（g）═SO2（g）△H2=-296.83kJ/mol
③S （单斜，s）═S （正交，s）△H3
下列说法正确的是（ ）
| A． | △H3=-0.33 kJ/mol | |
| B． | 单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应 | |
| C． | △H3＜0，单斜硫比正交硫稳定 | |
| D． | △H3＞0，单斜硫比正交硫稳定 |
