热门试卷

解：（1）根据工业生产中，氮气来自空气，氢气来自水和碳氢化合物，故答案为：空气；水和碳氢化合物；

（2）工业上在合成氨的过程中，必须对原料进行净化，防止催化剂铁触媒中毒，而减小催化活性，故答案为：防止催化剂中毒；

（3）合成氨的设备依次有：压缩机、合成塔、冷凝器、氨分离器、循环压缩机，故答案为：冷凝器；循环压缩机；

（4）合成氨的过程中，为保障反应速率和限度较大、催化剂的活性大，要选择适宜的温度400-500℃，故答案为：此温度下催化剂的活性大；

（5）氢和氮在电极上合成了氨的电解池中，阳极是氢气发生失电子的氧化反应，即H2-2e-═H2↑，阴极是氮气发生得电子的还原反应，即N2+6e-+6H+═2NH3，故答案为：H2-2e-═2H+；N2+6e-+6H+═2NH3．

解：（1）①因为可逆反应不可能完全进行到底，放出的热量比完全反应少，则在1atm和298K条件下，1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气，放出92.4kJ热量，该反应为可逆反应，不可能进行完全，又因为反应温度为500℃，所以放出的热量小于92.4kJ，

故答案为：＜；在1atm和298K条件下，1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气，放出92.4kJ热量，该反应为可逆反应，不可能进行完全，又因为反应温度为500℃，所以放出的热量小于92.4kJ；

②因增大反应物的浓度，减少生成物的浓度，增大压强，降低温度工业合成氨反应向正反应方向移动，氢气的转化率提高，但在实际生产中不能用低温，因为温度低化学反应速率慢，故答案为：CEF；

（2）因为NH3具有还原性，能被氧气氧化：4NH3+5O24NO+6H2O，

该反应的平衡常数K=，因工业合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，

故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；；减小；

（3）十字交叉法：平均相对分子质量为8.5的H2和N2物质的量比=（28-8.5）：（8.5-2）=3：1，

平衡三部曲：N2 +3H2 =2NH3

起         1   3    0

反         x   3x   2x

末       1-x   3-3x  2x

平衡混合气的平均相对分子质量为10，对应的相对分子质量：=10

x=0.3

则H2转化率为 ×100%=30%

故答案为：30%．

解：（一）方法1：设平衡时N2的变化量是x，则

          N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）

初始浓度：2.48     4.34       0

变化浓度：0.63    1.91       1.27

平衡浓度：1.85     2.43      1.27

衡时N2的转化率为×100%=25.4%，K===0.0608，故答案为：25.4%；0.0608；

方法2、电解池中，氢离子移向阴极，所以钯电极A是电解池的阴极，阴极发生还原反应，氮气在阴极上放电，与氢离子结合生成氨气，即N2+6e-+6H+=2NH3，

故答案为：阴；N2+6H++6e-=2NH3；

方法3：（1）温度对化学平衡移动方向的影响是：温度越高，氨气的量越大，但是没有告诉说是进行到3小时达到了平衡，故无法判断反应的吸放热情况，

故答案为：不能；因为没有给出反应进行3小时是否达到了平衡；

②已知：a、N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol；

b、O2（g）+2H2（g）═2H2O（l）；△H=-571.6kJ/mol，则反应2N2（g）+6H2O（l）═4NH3（g）+3O2（g）等于2a-3b；

所以△H=2×（-92.4kJ/mol）-3×（-571.6kJ/mol）=+1530.0kJ/mol，

故答案为：+1530.0kJ/mol；

（二）氨的催化氧化中的氨气可以用a制备，将氨气干燥，再和空气混合在催化剂的作用下可以获得NO，和空气相遇即可得到二氧化氮，二氧化氮和水反应，即可制的硝酸溶液，所以连接顺序是a→g→f→d→e→d，加热氯化铵和氢氧化钙的混合物可以制氨气，还可以用浓氨水和碱石灰（或生石灰、或是氢氧化钠固体）来制备，若a仪器用m d代替，则d中装入得药品为浓氨水，若a仪器用b代替，则b中用到的药品为浓氨水和生石灰（碱石灰或是氢氧化钠固体），用来制取氨气，

故答案为：a→g→f→d→e→d；浓氨水；浓氨水和生石灰（碱石灰或是氢氧化钠固体）．

解：（1）合成氨工业流程：原料气制备、原料气净化和压缩、氨的合成、氨的分离，冷凝分离氨气的设备为冷却塔；设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，说明发生的化学反应方程式为：N2+3H22NH3，设备A的作用是能将氮气和氢气反应，所以设备A的名称是合成塔，

故答案为：N2+3H22NH3；合成塔；

（2）为了增强冷却效果，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好，所以入水口为n，故答案为：n；高温气体从冷却塔的上端进入，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好；

（3）将液氨和未反应的原料分离，利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热，使氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气．故分离方法是液化和分馏，故答案为：液化；分馏；

（4）①根据合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗表，天然气相对投资费用1.0，能量消耗28109J•t-1，天然气相对投资费用1.5，能量消耗28109×1.5J•t-1，天然气相对投资费用2.0，能量消耗2×28109J•t-1，相对于重油和煤，天然气为原料最好，故答案为：天然气；

②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，根据题干中提供的反应物和生成物，再根据质量守恒，即可得出CH4+H2OCO+3H2，

故答案为：CH4+H2OCO+3H2；

③C（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；A

2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ/mol；B

2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol；C

将ABC三式作如下变换，A-C-B可得C（S）+H2O（g）CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol，

故答案为：C（S）+H2O（g）CO（g）+H2（g） △H=+131KJ/mol；

（5）N2+3H22NH3，该反应为可逆反应，从化学平衡移动的角度考虑，减少生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，

故答案为：移走氨气，减小生成物浓度，平衡右移，有利于氨合成．