热门试卷

已知：N2（g）+O2（g）= 2NO（g） △H= +180.5 kJ/mol ①

4NH3（g）+5O2（g）= 4NO（g）+6H2O（g） △H= -905 kJ/mol ②

2H2（g）+O2（g）= 2H2（g） △H= — 483.6 kJ/mol ③

则[①×2—② + ③×3]/2可得N2（g）+3H2 2NH3（g）的△H=（180.5×2+905-483.6×3）/2 kJ·mol—1= —92.4 kJ/mol；

依据 N2（g）+ 3H2 2NH3（g）

起始浓度/ kJ·mol—1 1.5 6 0 Σn1 =7.5 mol

变化浓度/ kJ·mol—1 x 3x 2x

平衡浓度/ kJ·mol—1 1.5- x 6-3x 2x Σn2 =（7.5-2x ）mol

又有：p1/p2 =Σn1/Σn2，得：1/0.8 =7.5 mol/（7.5-2x ）mol，x=0.75

则其平衡常数为：K= c2(NH3)/c(N2)c3(H2) =(2x)2/(1.5- x)( 6-3x)3≈0.0569。

能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是：①增大压强、②增大反应物质的浓度。温度改变会改变平衡常数、催化剂不改变平衡移动方向。

合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法是通过改变物质的聚集状态（使氨液化）而实现分离的，故其原理类似于 ②蒸馏(是把液体变为气体实现分离的)。

检验输送氨气的管道是否漏气，是利用氯气的强氧化性和氨气的还原性。

①依据稀释前后溶质的量不变，得：20 mol·L—1·V(浓氨水)=5 mol·L—1×100 mL，

V(浓氨水)=25 mL。

②盐酸与氨水反应后呈中性的溶液是：NH4Cl和少量NH3·H2O。

假如该氨水的pH=a，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，设盐酸的pH=b，若a+b=14，则氨水过量较大（氨水是弱电解质），反应混合液会呈碱性（多余的氨水电离为主）。故使氨水略过量，则有a+b＜14，b＜14-a。

反应①CH4（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+3H2（g）△H=+206.4 kJ•mol-1，是气体体积增大的吸热反应，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，说明平衡正向进行，又能加快反应速率，说明影响反应速率的条件可以是升温、加压、增大浓度等，分析反应特征可知反应正向进行且反应速率增大的只有升温平衡向吸热反应进行，平衡正向进行反应速率增大;a．反应是吸热反应，升高温度，反应速率增大，平衡正向进行，平衡体系中H2百分含量增大，故a符合;b．增大水蒸气浓度，平衡正向进行，反应速率增大，但平衡体系中H2百分含量不一定增大，故b不符合;c．加入催化剂，改变反应速率不改变化学平衡，反应速率增大，氢气百分含量不变，故c不符合;d．降低压强，反应速率减小，平衡逆向进行，氢气百分含量减小，故d不符合;故选a;利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量，若1mol CO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）中 CO为0.2mol，H2的物质的量为0.8mol，与H2O反应，得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体，依据反应前后气体体积不变，增加的部分应该是起始的水蒸气的物质的量为0.18mol，设转化的一氧化碳的物质的量为x，依据化学平衡三段式列式计算CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.2 kJ•mol-1起始量（mol） 0.2    0.18+x        0       0.8

变化量（mol） x          x            x       x

平衡量（mol）0.2-x     0.18         x      x+0.8则0.2-x+x+x+0.8=1.18          x=0.18则CO转化率为0.18/0.2×100%=90%故答案为：a;90%;

H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS，一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，反应过程中生成一水合氨，依据原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式为：2NH4HS+O2==2NH3•H2O+2S;

故答案为：2NH4HS+O2==2NH3•H2O+2S;

依据反应特征N2+3H2=2NH3 △V

1   3     2     2

平衡体积              V    V 

即反应前后气体体积减小为生成氨气的体积，相同条件下，气体体积比等于气体物质的量之比，图象分析可知平衡状态氨气体积含量42%，设平衡混合气体体积为100，氨气为体积42，则反应前气体体积100+42=142，氮气和氢气按照1：3混合，氮气体积=142×1/4=35.5，依据化学方程式计算反应的氮气体积为21，平衡状态氮气为35.5-21=14.5，则氮气体积分数为14.5%;

故答案为：14.5%;

合成氨的反应是放热反应，开始反应，氨气物质的量增大，达到平衡状态，继续升温，平衡逆向进行，氨气物质的量减小，画出的图象为：

;

故答案为：

;

分析流程合成氨放热通过Ⅳ热交换器加热反应混合气体，使反应达到所需温度，提高合成氨原料总转化率，依据平衡移动原理分析，对原料气加压、分离出氨气促进平衡正向进行，把平衡混合气体中氮气和氢气重新循环使用，提高原理利用率;故答案为：Ⅳ，对原料气加压，分离液氨，未反应的氮气和氢气循环使用。