8．關(guān)于合成氨反應(yīng)壓強條件的選擇.從理論上看:由于增大壓強有利于增大化學(xué)反應(yīng)速率.而該反應(yīng)又是一個很難進行的反應(yīng).因此.應(yīng)盡量采用高壓,又因該反應(yīng)正方向是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng).增大壓強.平衡將向氣體分子數(shù)減小的方向即正反應(yīng)方向移動.故高壓有利于提高N2.H2的轉(zhuǎn)化率.由此可知.無論從反應(yīng)速率.還是從化學(xué)平衡考慮.增大壓強總是有利的.因而從理論上講.壓強越高越好. 但是.基于以下兩個原因:(1)實驗表明.當壓強增大到一定程度時.繼續(xù)增大壓強.NH3在平衡混合物中含量增加的幅度越來越不顯著,(2)壓強增大.對動力.材料及設(shè)備的要求越來越高.而這些要求又受到現(xiàn)實條件的種種限制.因此.壓強的無限增大既無必要.也不現(xiàn)實. 綜上所述.從提高綜合經(jīng)濟效益考慮.應(yīng)采取適當高壓.就目前理論和實踐發(fā)展水平來看.根據(jù)生產(chǎn)廠家的規(guī)模和條件.宜采用的壓強是20MPa--50MPa. 關(guān)于SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng):2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g),△H＜0.雖然增大壓強對提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率都有利.但由于在V2O5催化下.此反應(yīng)已有很快的速率.且常壓下SO2轉(zhuǎn)化率已高達97.5%.故不必采取加壓的措施. 可見.反應(yīng)條件的選擇應(yīng)從理論與實際兩個方面綜合考慮. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

合成氨對化學(xué)工業(yè)和國防工業(yè)具有重要意義．
（1）向合成塔中按1：4的物質(zhì)的量之比充入N2、H2進行氨的合成，圖A為T0C時平衡混合物中氨氣的體積分數(shù)與壓強（P）的關(guān)系圖．

①寫出工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3
N2+3H2
催化劑
.
高溫高壓
2NH3
．
②圖A中氨氣的體積分數(shù)為15.00%時，H2的轉(zhuǎn)化率=
24.45%
24.45%
．
③圖B中T=500°C，溫度為4500C對應(yīng)的曲線是
b
b
（選填字母“a“或“b”），選擇的理由是
合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，其他條件不變，降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動
合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，其他條件不變，降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動

④由圖象知，增大壓強可提高原料的利用率，從生產(chǎn)實際考慮增大壓強需解決的問題是
研制耐壓設(shè)備（或增大壓強的動力、材料的強度等其他合理答案）
研制耐壓設(shè)備（或增大壓強的動力、材料的強度等其他合理答案）
（寫出一條即可）．
（2）合成氨所需的氫氣可由甲烷與水反應(yīng)制得，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CH4（g）+H2OCO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
（3）一定溫度下，在2L容器中發(fā)生上述反應(yīng)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如下表
時間/min CH4（mol） H20（ mol） CO （mol） H2 （mol）
0 0.40 1.00 0 0
5 X1 X2 X3 0.60
7 Y1 Y2 0.20 Y3
10 0.21 0.81 0.19 0.62
①分析表中數(shù)據(jù)，判斷5?7min之間反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)
是
是
（填“是”或“否”），
前5min平均反應(yīng)速率v（CH4）=
0.02mol?min-1
0.02mol?min-1
．
②反應(yīng)在7～10min之間，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是
d
d
（填字母）．
a?減少CH4      b?降低溫度c?增大壓強d?充入H2
③若保持溫度不變，向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O．
0.05
0.05
mol CO、
0.15
0.15
mol H2，達到平衡時CH4的體積百分含量與第一次投料相同．

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工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨：N2+3H22NH3(反應(yīng)放熱)，從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩方面看，合成氨的適宜條件一般為壓強：20 MPa—50 MPa，溫度：500 ℃左右，催化劑：鐵觸媒。

下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述不正確的是(    )

A.使用鐵觸媒，可使氮氣和氫氣混合氣體之間的反應(yīng)在較低溫度下取得較高的反應(yīng)速率

B.工業(yè)上選擇上述條件下合成氨，可以使氮氣全部轉(zhuǎn)化為氨

C.上述化學(xué)平衡的移動受到溫度、反應(yīng)物的濃度、壓強等因素的影響

D.溫度升高，不利于提高反應(yīng)速率

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工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨：N2+3H22NH3(反應(yīng)放熱)，從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩方面看，合成氨的適宜條件一般為壓強：20 MPa—50 MPa，溫度：500 ℃左右，催化劑：鐵觸媒。下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述不正確的是

A．使用鐵觸媒，可使氮氣和氫氣混合氣體之間的反應(yīng)在較低溫度下取得較高的反應(yīng)速率

B．工業(yè)上選擇上述條件下合成氨，可以使氮氣全部轉(zhuǎn)化為氨

C．上述化學(xué)平衡的移動受到溫度、反應(yīng)物的濃度、壓強等因素的影響

D．溫度升高，不利于氮氣的轉(zhuǎn)化率

 

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（16分）
I．制取三氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2SO2（g）十O2（g）2SO3（g）
（1）此反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)         的重要步驟。
（2）能夠說明在恒溫恒容條件下，上述反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是   （填序號）．
a．每生成1mol SO3的同時生成0.5mol O2
b．容器中混合氣體的密度不變
c．SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為2：1：2
d．容器中氣體總壓強不變
（3）在400℃時，常壓下，容積為1.0L的密閉容器中充入1.00mol SO2(g)和0.96mol O2(g)，充分反應(yīng)后，測得還有0.04mol SO2剩余，并放出190.08KJ的熱量。
①根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，請分析在工業(yè)生產(chǎn)中選擇常壓反應(yīng)器的原因：
                                                                      。
②寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
2SO2（g）十O2（g）2SO3（g） △H＝                 。
Ⅱ．（1）在某溫度下，把1.00 mol NH3溶于水中配成1.00 L溶液，測得溶液中OH－濃度和時間的圖像如下：

①求該溫度時，氨水的電離平衡常數(shù)K＝           。
② 在t1時刻再加入H2O配成2L溶液，于t2時刻重新達到平衡，請在坐標系中畫出t1～t2時間內(nèi)OH－濃度隨時間變化的曲線。
（2）將a mol/L的鹽酸和b mol/L氨水等體積混合，混合后體積為混合前體積之和，充分反應(yīng)后所得溶液顯中性。
①  a      b （填“<”、“=”或“>”）
② 根據(jù)物料守恒原理，求混合后溶液中剩余氨水濃度：c(NH3·H2O)＝         。
（用含有a、b的式子表示）

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（16分）
I．制取三氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2SO2（g）十O2（g）2SO3（g）
（1）此反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)         的重要步驟。
（2）能夠說明在恒溫恒容條件下，上述反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是   （填序號）．
a．每生成1mol SO3的同時生成0.5mol O2
b．容器中混合氣體的密度不變
c．SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為2：1：2
d．容器中氣體總壓強不變
（3）在400℃時，常壓下，容積為1.0L的密閉容器中充入1.00mol SO2(g)和0.96mol O2(g)，充分反應(yīng)后，測得還有0.04mol SO2剩余，并放出190.08KJ的熱量。
①根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，請分析在工業(yè)生產(chǎn)中選擇常壓反應(yīng)器的原因：
                                                                      。
②寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
2SO2（g）十O2（g）2SO3（g） △H＝                 。
Ⅱ．（1）在某溫度下，把1.00 mol NH3溶于水中配成1.00 L溶液，測得溶液中OH－濃度和時間的圖像如下：

①求該溫度時，氨水的電離平衡常數(shù)K＝           。
② 在t1時刻再加入H2O配成2L溶液，于t2時刻重新達到平衡，請在坐標系中畫出t1～t2時間內(nèi)OH－濃度隨時間變化的曲線。
（2）將a mol/L的鹽酸和b mol/L氨水等體積混合，混合后體積為混合前體積之和，充分反應(yīng)后所得溶液顯中性。
①  a      b （填“<”、“=”或“>”）
② 根據(jù)物料守恒原理，求混合后溶液中剩余氨水濃度：c(NH3·H2O)＝         。
（用含有a、b的式子表示）

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