题目内容

在合成氨工业中，为增加NH3的日产量，下列实施方法有效的是

①不断将氨分离出来

②使用催化剂

③采用500℃左右的高温

④采用2×107－5×107 Pa的压强

[　　]

A．

②③

B．

①②③

C．

②③④

D．

①②③④

答案：D
解析：

升温、加压和使用有效的催化剂都可以使反应速率增加，当然可以提高NH3的日产量．及时分离出氨，可以减小逆反应速率，这样可以增大正、逆反应速率的差，使反应的限度增大，也能提高NH3的日产量．


练习册系列答案
相关题目
合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如下图所示．

（1）天然气（主要成分为CH4）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学方程式为
CH4+H2O
 高温 
.
 
 CO+3H2
CH4+H2O
 高温 
.
 
 CO+3H2
．
（2）甲烷是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低，同时产生有毒气体造成污染．
已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的
0.7
0.7
倍（计算结果保留1位小数）．
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率．下图是利用甲烷燃料电池电解50mL 2mol?L-1的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答：
①甲烷燃料电池的正极反应式是
O2+4 H++4e-═2H2O
O2+4 H++4e-═2H2O
．
②当线路中有0.1mol电子通过时，
b
b
（填“a”或“b”）极增重
3.2
3.2
g．
（4）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门．因为在潮湿的环境中，金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成[Cu（NH3）4]2+，该反应的离子方程式为
2Cu+8NH3+O2+2H2O═2[Cu（NH3）4]2++4OH-
2Cu+8NH3+O2+2H2O═2[Cu（NH3）4]2++4OH-
．
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+O2═2NO N2+3H2═2NH3
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+NH3═NH4++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
 
．

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_______________________。

 

合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如下图所示。

（1）天然气（主要成分为CH4）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H2和CO的化学方程式为      。

（2）甲烷是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低，同时产生有毒气体造成污染。

　已知：CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(l)　 　　ΔH1＝―890.3 kJ/mol

2CO (g) + O2(g)＝2CO2(g)　　　　　　　 ΔH2＝―566.0 kJ/mol

则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的_____倍（计算结果保留1位小数）。

（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L-1的氯化铜溶液的装置示意图：

　

请回答：

①甲烷燃料电池的正极反应式是____          ____。

②当线路中有0.1 mol电子通过时，________（填“a”或“b”）极增重________g。

（4）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门。因为在潮湿的环境中，金属铜在有NH3存在时能被空气中的O2氧化，生成[Cu(NH3)4]2+，该反应的离子方程式为                               。

 

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