题目内容

在合成氨N2 + 3H22NH3中，最初有110m3 N2，130 m3 H2，当达到平衡时气体总体积为220m3，则生成氨气的体积为（    ）

A．10 m3 　　  　　 B．20 m3     　　  C．30 m3   　　　　 D．40 m3

 

答案：B
提示：

本题用差量法解答：

设生成氨气的体积为x．

N2   +  3H2    2NH3，        △V

1m3     3m3       2m3            2m3

                x      (110m3  + 130m3－220m3)

x =20 m3

 


练习册系列答案
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工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），△H=-92.44kJ/mol；其部分工艺流程如下：

反应体系中各组分的部分性质见下表：
气体 氮气 氢气 氨
熔点（℃） -210.01 -252.77 -77.74
沸点（℃） -195.79 -259.23 -33.42
回答下列问题：
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K=
[NH3]2
[N2][H2]3
[NH3]2
[N2][H2]3
．随着温度的升高，K值
减小
减小
（填增大、减小、不变）．
（2）平衡常数K值越大，表明
AB
AB
（填序号）．
A．N2的转化率越高                 B．NH3的产率越大
C．原料中N2的含量越高             D．化学反应速率越快
（3）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程．即反应后通过把混合气体的温度降低到
-33.42
-33.42
使
NH3
NH3
分离出来；继续循环的气体是
N2、H2
N2、H2
．
合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）2（（（NH3（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．

（1）在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体，发生上述反应．在某温度下达到平衡时各物质的浓度分别为c（H2）=9.00mol/L，c（N2）=3.00mol/L，c（NH3）=4.00mol/L，此温度下该反应的平衡常数为
7.32×10-3
7.32×10-3
．
（2）三个相同容器中各充入1molN2和3molH2，在不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间的变化如图所示．下列说法正确的是
D
D
（填序号）．
A．图I可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
D．图Ⅱ一定是在同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂效果1＞2
（3）将水蒸气通过红热的炭即产生水蒸气，化学方程式为：C（s）+H2O（g） H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ，△S=+133.7J/K该反应在低温下能否自发
否
否
（填：能或否）．
（4）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：
物  质 燃烧热（kJ?mol-1）
H2（g） -285.8
CO（g） -283.0
CH4（g） -890.3
已知1mol H2O（g）转变为1mol H2O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
．
（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+
．
在合成氨反应中，开始充入a mol N2和b mol H2，在一定条件下，反应达平衡，测得NH3占混合气体的25%，则平衡时N2的转化率是（　　）
四川有丰富的天然气资源．某化工厂以天然气为原料合成氨的工艺流程示意图如下：
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依据上述流程，完成下列填空：
（1）整个流程有三个循环：一是K2CO3（aq）循环，二是N2和H2循环，第三个循环中被循环的物质是
 

（2）脱硫过程中，若有nmol Fe2O3?H2O转化，则生成S的物质的量为
 
mol（用含n的代数式表示）．
（3）图中CH4的第二次转化过程中发生反应的化学方程式为
 
．
（4）在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气．请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取这些措施的理由：
 

（5）改用过量NaOH溶液吸收天然气中的硫化氢，以石墨作电极电解吸收后所得溶液可回收硫，其电解总反应方程式（忽略氧气的氧化还原）为
 

（6）若工业生产中以a g氨气和足量的空气为原料（不考虑空气中N2的反应）最大限度的制取NH4NO3，经过一系列转化后，再向反应后的混合物中加入bg水，得到密度为d g/mL的NH4NO3溶液，理论上该溶液中溶质的物质的量浓度可能的最大值为
 
mol/L．
精英家教网下列表述正确的是（　　）
A、使用催化剂可以改变一个反应的反应热，从而可以改变化学反应速率
B、图中A、B面曲线分别表示合成氨反应使用和未使用铁触媒时，反应过程中的能量变化
C、已知H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g）△H1=a kJ?mol??，2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2=b kJ?mol??，则a＜b
D、若N2（g）+3H2（g）?2NH?（g）△H=-d kJ?mol??，故在某容器中投入1 mol N2与3 mol H2充分反应后放出的热量为d kJ

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