20.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)△H=+206.1kJ/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升高温度等.
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(CH4)<α(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:
COH2OCO2H2
0.5mol8.5mol2.0mol2.0mol
此时反应中正、逆反应速率的关系式是a(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增大压强或降低温度或分离液氨.
(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•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10L.求:
①该条件下的平衡常数为400;
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“=”)92.4kJ.
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cd
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
 0  152518  152526  152532  152536  152542  152544  152548  152554  152556  152562  152568  152572  152574  152578  152584  152586  152592  152596  152598  152602  152604  152608  152610  152612  152613  152614  152616  152617  152618  152620  152622  152626  152628  152632  152634  152638  152644  152646  152652  152656  152658  152662  152668  152674  152676  152682  152686  152688  152694  152698  152704  152712  203614 

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