Question

合成氨反应（N₂+3H₂?2NH₃+92.4KJ）在化学工业和国防工业具有重要意义．工业合成氨生产示意图如图所示．
（1）X的化学式为

 

；X的状态为

 

态．
（2）据图分析，下列说法正确的是

 

（填写编号）．
a．在此温度下，有利于平衡正向移动，可提高氨的产量
b．铁触媒的使用有利于平衡正向移动
c．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制，选择此压强
d．为提高原料的转化率，采用循环操作
（3）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电．
①氨水中水的离子积常数的数值是

 

；
②将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小依次为

 

．

Answer 1

考点：合成氨条件的选择,离子积常数,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算

专题：化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）根据题干中的流程图解答；
（2）该反应为可逆反应，根据化学平衡移动原理进行解答；
（3）①温度不变水的离子积常数的数值是不变的；
②将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，反应生成氯化铵溶液，铵根离子水解．

解答：解：（1）合成氨工业有下列流程：原料气制备、原料气净化和压缩、氨的合成、氨的分离，从图1生产流程知，原料气氮气和氢气，经过氨的合成、氨的分离，所以X为液态的氨气，Y为氮气和氢气的混合气，再循环利用，故答案为：NH₃；液；
（2）a．升高温度，能使反应速率加快，但该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于氨的合成，故不选；
b．铁触媒的使用有利于加快反应速率，但平衡不移动，故不选；
c．增大压强，能使反应速率加快，反应也向正反应方向移动，但过高的压强，反应成本高，故选；
d．为提高原料的转化率，采用循环操作，提高原料的利用率，故选；
故选c、d；
（3）①温度不变水的离子积常数的数值是不变的，仍为10^-14，故答案为：10^-14； 
 ②将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，反应生成氯化铵溶液，铵根离子水解，c（Cl^-）＞c（NH₄⁺），氯化铵为强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性，c（H⁺）＞c（OH^-），水解极其微弱，所以c（NH₄⁺）＞c（H⁺），故答案为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评：本题主要考查了合成氨工业，题目综合性强，难度较大，掌握合成氨工业的流程，掌握化学反应速率、化学平衡的移动以及热化学部分的知识，是解答本题的关键．