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合成氨反應原理為：1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H=xkJ/mol。請回答：
(1)為提高上述反應的速率，工業(yè)上常采用催化劑。目前，最好的催化劑組成為n(Fe2+)：n(Fe3+)=0.5，若以FeO、Fe2O3和Fe3O4為原料，則三者的物質的量之比為___________________。
(2)將N2及H2按物質的量之比1：3充入密閉容器中，相等時間內，不同溫度下，在催化劑表面反應，N2的轉化率與反應溫度的關系如圖1所示，下列說法正確的是______________。
A．△H<0
B．v(N2)=2v(NH3)時，說明已達平衡
C．該催化劑約在500℃時活性較大
D．若增大壓強，N2的轉化率一定提高
(3)已知：保持溫度、容積不變時，各氣體的壓強（分壓）與它們的物質的量成正比。若用Kp表示平衡常數，p(N2)、p(H2)、p(NH3)分別表示N2、H2、NH3的分壓。 寫出上述反應的平衡常數表達式：
Kp=____。
(4)合成氨工業(yè)中，平衡耐NH3的含量[用φ(NH3)表示]與反應的總壓、溫度、氫氮比[用γ= n(H2)/n(N2)表示]和惰性氣體含量（用xi表示）存在一定關系。下列兩圖是探究γ、xi對合成氨生產影響時所得到的。
根據圖2，可得出的結論是：_______。 根據圖3，可得出的結論是：________。
(1)1：1：a，a≠0
(2)AC
(3)
(4)同一氫氮比，平衡氨含量隨壓強的升高而增加，同一壓強下氫氮比γ約為3時，平衡氨含量最大（實際大約在2. 90：1到 2. 68:1之間變動）；隨著惰性氣體含量的增加，平衡氨濃度很快下降，轉化率變小，導致生產能力下降（在生產中要選擇一個合理的惰性氣體含量，并用排放少量合成氣的辦法穩(wěn)定惰性氣體在合成氣中的含量）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2009?清遠模擬）德國人哈伯在1909年發(fā)明的合成氨反應原理為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）  已知298K時：△H=-92.4kJ?mol-1試回答下列問題：
（1）在298K時，將10mol N2和30mol H2放入合成塔中，為何放出的熱量小于924kJ？
該反應為可逆反應，10molN2和30molH2不可能完全反應，所以放出的熱量小于10×10×92.4kJ=924kJ
該反應為可逆反應，10molN2和30molH2不可能完全反應，所以放出的熱量小于10×10×92.4kJ=924kJ
．
（2）如圖一在一定條件下，將1mol N2與3mol H2混合于一個10L密閉容器中，反應達到A平衡時，混合氣體中氨占25%，試回答：
①N2的轉化率αA為
40%
40%
．
②在狀態(tài)A時，平衡常數KA=
0.082
0.06×0.183
0.082
0.06×0.183
（代入數值的表達式，不寫出具體數值）當溫度由T1變化到T2時，KA
＞
＞
KB（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）圖二是實驗室模擬工業(yè)法合成氨的簡易裝置．簡述檢驗有氨氣生成的方法
用濕潤的紅色石蕊試紙放在導管口處，若試紙變藍，說明有氨氣生成
用濕潤的紅色石蕊試紙放在導管口處，若試紙變藍，說明有氨氣生成
．在1998年希臘亞里斯多德大學的Marmellos和Stoukides采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實現了高溫常壓下高轉化率的電化學合成氨．其實驗裝置如圖．陰極的電極反應式
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

碳及其化合物有廣泛的用途．
（1）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣．反應為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），△H=+131.3kJ?mol-1，以上反應達到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉化率的是
 
．
A．升高溫度　  B．增加碳的用量   C．加入催化劑　　D．用CO吸收劑除去CO
（2）又知，C（s）+CO2（g）?2CO（g），△H=+172.5kJ?mol-1
則CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的焓變△H=
 

（3）CO與H2在一定條件下可反應生成甲醇，CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．甲醇是一種燃料，可利用甲醇設計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質溶液，多孔石墨做電極，該電池負極通入的物質是：
 
，正極反應式為：
 
．
（4）將一定量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下數據：
溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所x需時間/min
H2O CO H2 CO
900 1.0 2.0 0.4 1.6 3.0
通過計算求出該反應的平衡常數（寫出計算過程，結果保留兩位有效數字）
 
．
（5）工業(yè)生產是把水煤氣中的混合氣體經過處理后獲得的較純H2用于合成氨．合成氨反應原理為：N2（g）+3H2（g） 
一定條件
2NH3（g），△H=-92.4kJ?mol-1．實驗室模擬化工生產，分別在不同實驗條件下反應，N2濃度隨時間變化如圖1．
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請回答下列問題：
①與實驗Ⅰ比較，實驗Ⅱ改變的條件為
 
．
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高，其它條件相同，請在上圖2中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖
 
．

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科目：高中化學 來源：2013屆廣東省佛山一中高三第二次段考化學試卷（帶解析） 題型：填空題

（13分）碳及其化合物有廣泛的用途。
（1）寫出用碳棒作電極電解飽和食鹽水的離子方程式：　　　　　　　    　　　　　　　。
（2）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣。反應為：C(s)＋H2O(g)      CO(g)＋H2(g)  
ΔH=" +131.3" kJ?mol-1，以上反應達到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉化率的是  。

A．升高溫度　 B．增加碳的用量C．加入催化劑D．用CO吸收劑除去CO
（3）將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應：CO(g)＋H2O(g)      CO2(g)＋H2(g)，得到如下數據：
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所
需時間/min
H2O
CO
H2
CO
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
通過計算求出該反應的平衡常數(寫出計算過程，結果保留兩位有效數字)。
（4）工業(yè)生產是把水煤氣中的混合氣體經過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應原理為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH＝-92.4kJ?mol-1。實驗室模擬化工生產，分別在不同實驗條件下反應，N2濃度隨時間變化如下圖。

請回答下列問題：
①與實驗Ⅰ比較，實驗Ⅱ改變的條件為                              ，判斷依據是                                                                。
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高，其它條件相同，請在下圖中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年江西師大附中、鷹潭一中高三理綜聯(lián)考化學試卷（解析版） 題型：計算題

碳及其化合物有廣泛的用途。

（1）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣。反應為：

C(s)＋ H2O(g)  CO(g) ＋H2(g)  ΔH= +131.3 kJ•mol-1，以上反應達到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉化率的是          。(填序號)

A．升高溫度　  B．增加碳的用量   C．加入催化劑　　D．用CO吸收劑除去CO

（2）又知，C（s）+ CO2（g） 2CO（g） △H=+172.5kJ•mol-1

則CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的焓變△H=          

（3）CO與H2在一定條件下可反應生成甲醇，CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。甲醇是一種燃料，可利用甲醇設計一個燃料電池，用稀硫酸作電解質溶液，多孔石墨做電極，該電池負極反應式為：                          。

若用該電池提供的電能電解60mL NaCl溶液，設有0.01molCH3OH完全放電，NaCl足量，且電解產生的Cl2全部溢出，電解前后忽略溶液體積的變化，則電解結束后所得溶液的pH=                

（4）將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應：

CO(g)＋H2O(g)        CO2(g)＋H2(g)，得到如下數據：

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol[學科

達到平衡所x需時間/min

H2O

CO

H2

CO

900

1.0

2.0

0.4

1.6

3.0

 

通過計算求出該反應的平衡常數(結果保留兩位有效數字) 　　　　　　　　　　。

改變反應的某一條件，反應進行到tmin時，測得混合氣體中CO2的物質的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收，反應的離子方程式為（用一個離子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）工業(yè)生產是把水煤氣中的混合氣體經過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應原理為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   ΔH＝-92.4kJ•mol-1。實驗室模擬化工生產，分別在不同實驗條件下反應，N2濃度隨時間變化如下圖。

不同實驗條件下反應，N2濃度隨時間變化如下圖1。

圖1                                         圖2

請回答下列問題：

①與實驗Ⅰ比較，實驗Ⅱ改變的條件為                  。

②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高，其它條件相同，請在上圖2中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。

 

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