19.(18分)氨在国民经济中占有重要的地位,2008年,我国氨产量接近500万吨。下图是合成氨的简要流程。

  (1)下表是空气中部分气体的沸点。将空气液化加热分馏,依据下表数据判断,最先气化得到的气体是       

气体名称
氨气
氧气
氦气
氖气
氩气
氪气
氚气
沸点/℃
-196
-183
-269
-264
-186
-153
-108

  (2)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气。下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗。

原料
天然气
重油

相对投资费用
1.0
1.5
2.0
能量消耗/J·t-1
28109
38109
48109

①依据上表信息,你认为采用     为原料最好。

②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式:        

③已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:

C(s)+O2(g)===CO2(g)    △H=-394kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)△H=-566kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)  △H=-484 kJ·mol-1

试写出由C于水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式  

          

  (3)下表是在某种催化剂作用下用体积比为1:3的氮、氢混合气反应应达到平衡时的一些实验数据。

NH3含量%

 
压强/MPa
 
   

温度/℃
 
   

0.1
10
20
30
60
100
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.2
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.4
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
500
0.1
10.6
19.1
26.4
42.2
57.5
600
0.05
4.5
9.1
13.8
23.1
31.4

①依据表中数据判断,合成氨反应N2+3H2NH3的△H    (填“>”、“<”或“无法判断”0,请简要说明理由           

②该反应的化学平衡常数表达式为         

③在300℃、10MPa下,合成氨反应达到平衡时,混合气体的体积是反应开始时的

            倍。

 0  175273  175281  175287  175291  175297  175299  175303  175309  175311  175317  175323  175327  175329  175333  175339  175341  175347  175351  175353  175357  175359  175363  175365  175367  175368  175369  175371  175372  175373  175375  175377  175381  175383  175387  175389  175393  175399  175401  175407  175411  175413  175417  175423  175429  175431  175437  175441  175443  175449  175453  175459  175467  447090 

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