(15分)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

气体
氮气
氢气

熔点(℃)
-210.01
-252.77
-77.74
沸点(℃)
-195.79
-259.23
-33.42
                                                                                    
反应体系中各组分的部分性质见上表:
(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过把混合气体的温度降低到          ℃使混合气体分离出来产品;继续循环的气体是               
(2)工业上采取用上述(1)操作的目的:                           
                                                                        
(3)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________      
(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是

A.点a的正反应速率比点b的大
B.点 c处反应达到平衡
C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻, n(H2)比上图中d点的值大   

甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。

已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,
①则用H2表示的平均反应速率为_        
②图中的P1_      _P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为_                   _
③在其它条件不变时降低温度,逆反应速率将                               _        _(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)……Ⅱ。
④该反应的△H_         _0,△S_       _0(填“<”、“>”或“=”)。
⑤若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_                    _
A.升高温度                             
B.将CH3OH(g)从体系中分离出来
C.充入He,使体系总压强增大             
D.再充入1mol CO和3mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计的表中。

l 实验编号
l T(℃)
l n (CO)/n(H2
l P(MPa)
l ⅰ
l 150
l 1/3
l 0.1
l ⅱ
_       _
_       _
l 5
l ⅲ
l 350
_       _
l 5
 

A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。

 0  55765  55773  55779  55783  55789  55791  55795  55801  55803  55809  55815  55819  55821  55825  55831  55833  55839  55843  55845  55849  55851  55855  55857  55859  55860  55861  55863  55864  55865  55867  55869  55873  55875  55879  55881  55885  55891  55893  55899  55903  55905  55909  55915  55921  55923  55929  55933  55935  55941  55945  55951  55959  203614 

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