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合成氨在農(nóng)業(yè)和國防中有很重要的意義。
(1)人工固氮有如下兩種途徑,工業(yè)上選用途徑二固氮的原因是:
途徑二反應(yīng)的K值大,反應(yīng)進行的趨勢大
途徑二反應(yīng)的K值大,反應(yīng)進行的趨勢大

途徑一:N2(g)+O2(g)?2NO(g)K=5×10-31
途徑二:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)K=4.1×106
(2)工業(yè)合成氨的平衡常數(shù)表達(dá)式為
K=
c
2
N
H
3
c
N
2
c
3
H
2
K=
c
2
N
H
3
c
N
2
c
3
H
2
。
(3)某探究小組同學(xué)在實驗室模擬工業(yè)合成氨:
①在298K、容積為0.5L的密閉容器內(nèi)充入一定量的N2和H2,經(jīng)過10分鐘后生成1mol氨氣,則v(NH3)=
0.2
0.2
mol/(L?min)。
②在恒容不同溫度下,達(dá)到平衡時NH3的體積百分?jǐn)?shù)與投料比[n(H2)/n(N2)]的關(guān)系圖如圖所示。菁優(yōu)網(wǎng)
KA、KB、KC間的大小關(guān)系是
KA=KC>KB
KA=KC>KB
,C點H2的平衡轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
。
(4)在實際工業(yè)生產(chǎn)中,常采用下列流程:菁優(yōu)網(wǎng)
①可以用勒夏特列原理解釋的措施是
b
b

a.②④
b.②⑤
c.④⑥
d.③⑤
②原料氣是含N2、H2及少量CO、H2O的混合氣,凈化干燥的原因是
A
A
。
A.防止催化劑中毒
B.有利于平衡正向移動
C.提高正反應(yīng)速率
③研究發(fā)現(xiàn)Fe-LiH復(fù)合催化劑催化效果明顯高于未復(fù)合LiH的鐵基催化劑,LiH在復(fù)合催化劑中是合成氨反應(yīng)的另一個活性中心,經(jīng)過以下三步基元反應(yīng)完成(“*”代表活性中心):
第ⅰ步:N2+2*→2N*
第ⅱ步:N*+LiH→*+[LiNH]
第ⅲ步:??????
催化過程中第Ⅲ步的基元反應(yīng)方程式是
2[LiNH]+3H2→2LiH+2NH3
2[LiNH]+3H2→2LiH+2NH3
。
(5)結(jié)合以上所學(xué)知識,欲提高工業(yè)合成氨產(chǎn)率除了調(diào)控壓強、溫度外,還可采取的合理措施是
選用高效催化劑、及時分離出產(chǎn)物氨氣等
選用高效催化劑、及時分離出產(chǎn)物氨氣等
(至少答出兩條)。

【答案】途徑二反應(yīng)的K值大,反應(yīng)進行的趨勢大;K=
c
2
N
H
3
c
N
2
c
3
H
2
;0.2;KA=KC>KB;40%;b;A;2[LiNH]+3H2→2LiH+2NH3;選用高效催化劑、及時分離出產(chǎn)物氨氣等
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:17引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     
    。
    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)在800℃時,
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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