(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) △H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:

(1)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气:

C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)   △H = +131.3 kJ ,△S = +133.7 J/K

该反应在低温下能否自发                     (填:能或否)。

(2)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是                                 。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是                                        

(3)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) 的K=0.5。

①在400℃时, 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=             (填数值)。

②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)             V(N2)(填:>、<、=、不能确定)。

③500℃、50MPa时,在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则Kx的关系满足K                   

④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2,在某一不同条件下反应并达到平衡,氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是            (填序号)。

A.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1

B.图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2

C.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2

D.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能:1>2

 

 0  76583  76591  76597  76601  76607  76609  76613  76619  76621  76627  76633  76637  76639  76643  76649  76651  76657  76661  76663  76667  76669  76673  76675  76677  76678  76679  76681  76682  76683  76685  76687  76691  76693  76697  76699  76703  76709  76711  76717  76721  76723  76727  76733  76739  76741  76747  76751  76753  76759  76763  76769  76777  203614 

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