题目内容
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是 (填序号)。
①反应压强为20Mpa~50Mpa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中。
(2)一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2 T1(填>、=、<),
判断的依据是: 。(3分)
(3)合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。
涉及反应信息如下:
反应一:C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g) 平衡常数K1
反应二:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
① K1的表达式:K1= 。(3分)
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中,在不同条件下进行反应,得到以下三组数据:
| 实验组别 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
| H2O | CO | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 1 | 2 | 0.8 | 1.2 | 5 |
| 2 | 900 | 0.5 | 1 | 0.2 | 0.8 | 3 |
| 3 | T | a | b | c | d | t |
(Ⅰ)实验1中,用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为 。
(Ⅱ)在实验3,当a=0.5、b=1时,要使c、d数据与实验2相同,且t<3,可以采取的措施为 (填序号) (3分)
A.其它条件不变温度T<900℃ B.其它条件不变温度T>900℃
C.充入一定量氖气 D.使用高效催化剂
(Ⅲ)对于反应二,当升高温度时K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)②③ (2分)
(2)T2<T1 (2分) 合成氨反应是放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NH3的体积分数下降,所以T2<T1 (3分)
(3)①
;(3分) ②(Ⅰ)0.16 mol·L-1·min-1 ; (2分)
(Ⅱ)D ; (3分) (Ⅲ)减小(2分)
下列叙述正确的是( )
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| A. | 1mol H2O的质量为18g/mol |
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| B. | CH4的摩尔质量为16g |
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| C. | 3.01×1023个SO2分子的质量为32g |
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| D. | 标准状况下,1mol任何物质体积均为22.4L |