Question

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，工业上以天然气为原料合成氨。其生产

工艺如下：造气阶段→转化阶段→分离净化→合成阶段

（1）造气阶段的反应为：CH4（g）＋H2O（g） CO（g）＋3H2（g） ΔH＝＋206.1 kJ/mol

①在一个密闭容器中进行上述反应， 测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如下图1所示，10min时，改变的外界条件可能是 。

②如图2所示，在初始容积相等的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和H2O。在相同温度下发生反应，并维持反应过程中温度不变。则达到平衡时，两容器中CH4的转化率大小关系为：α甲（CH4）

α乙（CH4）

（2）转化阶段发生的可逆反应为：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），在一定温度下，反应的平衡常数为K＝1。某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

CO	H2O	CO2	H2
0.5 mol	8.5 mol	2.0 mol	2.0 mol

此时反应中正、逆反应速率的关系式是 （填序号）。

a．v（正）＞v（逆） b．v（正）＜v（逆） c．v（正）＝v（逆） d．无法判断

（3）合成氨反应为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ∆H=－92.4kJ/mol，根据勒夏特列原理，简述提高合成氨原料转化率的一种方法 。

（4）工业合成氨的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某压强恒定的密闭容器中加入2mol N2和4mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：

①该条件下的平衡常数为_________；

②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c 均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量__________（填“>”“<”或“＝”）92.4 kJ。

③在一定温度下，在一个容积不变的密闭容器中，发生合成氨反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是____________

a．v（N2）=3v（NH3）

b．混合气体的密度不随时间改变

c．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变

d．容器中的压强不随时间改变

e．c（N2）=c（NH3）

Answer 1