Question

利用天然气合成氨的部分工艺流程图如下：
依据上述流程，完成下列问题：
（1）写出流程中一次转化的化学方程式：

 

．
（2）上述流程有二处循环，一是K₂CO₃（aq）循环，二是

 

循环（填化学式）．
（3）1998年科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺），实现了高温常压下高转化率的电解法合成氨．写出阳极反应式：

 

．
（4）一定条件下，将a mol N₂与b mol H₂的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，发生反应：

1

2

N2(g)+

3

2

H2(g)?NH₃（g）△H＜0．达到平衡时，测得n（N₂）=13mol；n（NH₃）=6mol
①该反应平衡常数的表达式：K=

 

；
②达到平衡时

N

2

的转化率为

 

；
③为了提高H₂的转化率，可采取的措施是

 

 （填写字母编号）．
A．增大H₂的浓度  B．增大N₂的浓度    C．使用催化剂   D．降低温度．

Answer 1

考点：工业合成氨,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据流程图中给出的物质写出化学方程式即可；
（2）依据流程图中得出多次用到N₂、H₂据此解答即可；
（3）阳极失去电子，化合价升高，据此解答即可；
（4）依据化学反应方程式写出平衡常数表达式，依据平衡移动原理计算转化率以及采取的措施．

解答： 解：（1）一次转化中产物为一氧化碳和氢气，故答案为：CH₄+H₂O=CO+3H₂；
（2）上述流程有二处循环，一是K₂CO₃（aq）循环，二是氮气和氢气循环，故答案为N₂、H₂；
（3）阳极为失去电子的反应，发生氧化反应，化合价升高，那么就是氢气反应，故答案为：H₂-2e^-=2H⁺；
（4）①依据反应方程式的出会心反应平衡常数表达式为：K=

c(NH3)

c 1 2 (N2)?c 3 2 (H2)

，故答案为：K=

c(NH3)

c 1 2 (N2)?c 3 2 (H2)

；
②依据

1

2

N2+

3

2

H2?NH₃（g）
始态   a     b      0
转化   x            6
平衡    13          6
可以计算转化x=3，故a=13+3=16，故转化率为

3

13

×100%=18.75%，故答案为18.75%；   
③增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率；平衡右移可以增加反应物的转化率，故答案为BD．

点评：本题主要考查化学平衡计算、电化学等，难度中等，旨在考查学生对知识的掌握与运用，加强基础知识的掌握理解．