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
煤
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

高温、高压
 

催化剂
 
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  311583  311591  311597  311601  311607  311609  311613  311619  311621  311627  311633  311637  311639  311643  311649  311651  311657  311661  311663  311667  311669  311673  311675  311677  311678  311679  311681  311682  311683  311685  311687  311691  311693  311697  311699  311703  311709  311711  311717  311721  311723  311727  311733  311739  311741  311747  311751  311753  311759  311763  311769  311777  447090 

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