摘要:18.工业上以天然气为原料合成氨的主要步骤如图.试回答下列问题: (1)写出CH4和H2O(g)反应的化学方程式 ,在该反应中.还原剂为 . (2)一定温度下.在体积不变的容器中.充入CO和H2O(g)各0.1mol.发生如下反应一段时间后.通过实验判断该反应达到平衡状态的宏观标志是 . 查阅资料得知.该温度下.反应的平衡常数为1.则反应达到平衡后.平衡混合物中CO的物质的量为 .请设计实验.证明平衡混合物中存在CO.简述实验方案 . (3)一定条件下.将生成的NH3和CO2按体积比2:1通入水中.反应的离子方程式为 .为确定得到的溶液中NH4+.CO32-.H+和OH-浓度大小顺序.可以通过理论推算.也可通过实验确定.通过理论推算.则必须查阅的数据为 ,通过实验确定.则需要进行的简单实验为 . (4)从绿色化学的角度考虑.上述流程中的CO2和NH3可直接合成尿素.尿素是第一种人工制备的有机物.可在空气中燃烧.下列有机物在空气中燃烧时.生成的CO2和H2O物质的量之比为1:2的是 . A.甲醇 B.乙酸 C.葡萄糖 D.尿素

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我国有丰富的天然气资源.以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):

(1)“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g);△H>0
在恒温恒容的条件下,欲提高CH4的反应速率和转化率,下列措施可行的是
BD
BD

A、增大压强    B、升高温度  C、充入He气    D、增大水蒸气浓度
(2)“转化一氧化碳”发生的方程式是H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
提高氢碳比[n(H2O)/n(CO)],K值
不变
不变
(填“增大”、“不变”或“减小”);若该反应在400℃时进行,起始通入等物质的量的H2O和CO,反应进行到某一时刻时CO和CO2的浓度比为1:3,此时v(正)
v(逆)(填“>”、“=”或“<”).
(3)有关合成氨工业的说法中正确的是
A
A

A、该反应属于人工固氮
B、合成氨工业中使用催化剂能提高反应物的利用率
C、合成氨反应温度控制在500℃左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D、合成氨工业采用循环操作的主要原因是为了加快反应速率
(4)生产尿素过程中,理论上n(NH3):n(CO2)的最佳配比为
2:1
2:1
,而实际生产过程中,往往使n(NH3):n(CO2)≥3,这是因为
有利于提高CO2的转化率,且NH3极易溶于水,便于分离、回收利用
有利于提高CO2的转化率,且NH3极易溶于水,便于分离、回收利用

(5)当甲烷合成氨气的转化率为60%时,以3.0×108L甲烷为原料能够合成
4.8×108
4.8×108
L 氨气.(假设体积均在标准状况下测定)
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