Question

下表的实验数据是在不同温度和压强下，平衡混合物中NH₃含量的变化情况。达到平衡时平衡混合物中NH₃的含量(体积分数)[入料V(N₂)∶V(H₂)＝1∶3]

        

(1)比较200℃和300℃时的数据，可判断升高温度，平衡向____________方向移动，正反应方向为________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)根据平衡移动原理，合成氨适宜的条件是________。

A．高温高压      B．高温低压       C．低温高压     D．低温低压

(3)计算500℃，30 MPa时N₂的转化率________。

(4)实际工业生产合成氨时，考虑浓度对化学平衡的影响，还采取了一些措施。请写出其中的一个措施：________________________________________________________________

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Answer 1

(1)逆反应　放热　(2)C　(3)41.77%

(4)加入过量的N₂或及时从平衡体系中移走NH₃

解析　根据表中的数据，当压强一定时，升温，NH₃的含量减小，即平衡向逆反应方向移动，即正反应为放热反应；当温度一定时，增大压强，NH₃的含量增大，即增大压强有利于平衡向正反应方向移动，故合成氨适宜的条件是低温高压。

(4)在500℃，30MPa时，NH₃的含量为26.4%，设转化的N₂体积为x，则有

　　　　　N₂(g)　＋　3H₂(g)2NH₃(g)

起始体积   1          3       0

转化体积   x          3x      2x

平衡体积  1－x        3－3x   2x

×100%＝26.4%，x＝0.4177

则N₂的转化率为41.77%。