NH3在化学工业中是重要的原料,可以制备尿素、硝酸、丙烯腈等产品。回答下列问题:
(1)N2(g)与H2(g)反应的能量变化如图1所示。则N2(g)与H2(g)制备NH3(1)的热化学方程式为 N2(g)+3H2(g)高温高压催化剂2NH3(l) ΔH=-132 kJ/molN2(g)+3H2(g)高温高压催化剂2NH3(l) ΔH=-132 kJ/mol。对于合成氨反应,既可以提高平衡体系中NH3的百分含量,又能加快反应速率的措施是 cc(填字母)。

a.升高温度
b.将平衡体系中的氨气分离出来
c.增大体系压强
d.加入合适的催化剂
(2)合成氨反应中,正反应速率v正=k正•c(N2)•c3(H2),逆反应速率v逆=k逆•c2(NH3),k正、k逆为速率常数。正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图2所示:

①表示逆反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为 L2L2(填“L1”或“L2”),理由为 该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,逆反应的平衡常数增大该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,逆反应的平衡常数增大。
②T0℃时,k正k逆=11。
(3)以氨、丙烯、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:
主反应:C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)⇌C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ•mol-1;
副反应:C3H6(g)+O2(g)⇌C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ•mol-1。
已知:丙烯腈的产率=-n(C3H3N)n(C3H6)初始×100%,丙烯腈的选择性=n(C3H3N)n(C3H3N)+n(C3H4O)×100%,某气体分压=总压强×该气体物质的量分数。
①一定条件下,平衡时丙烯腈的选择性与温度、压强的关系如图3所示,则p1、p2、p3由大到小的顺序为 p3>p2>p1p3>p2>p1。原因是 生成丙烯腈的反应是气体分子总数增大的反应,压强越大,平衡逆向移动,丙烯腈选择性越低生成丙烯腈的反应是气体分子总数增大的反应,压强越大,平衡逆向移动,丙烯腈选择性越低。

②某温度下,向压强恒为100kPa的密闭容器中通入1molC3H6、1molNH3和1.5molO2,发生上述反应。平衡时测得C3H6转化率为90%,H2O(g)的物质的量为2.5mol,则平衡时C3H3N的分压为 20.520.5kPa(保留3位有效数字),此温度下副反应的Kp=12.512.5。
高温高压
催化剂
高温高压
催化剂
k
正
k
逆
3
2
n
(
C
3
H
3
N
)
n
(
C
3
H
6
)
初始
n
(
C
3
H
3
N
)
n
(
C
3
H
3
N
)
+
n
(
C
3
H
4
O
)
【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=-132 kJ/mol;c;L2;该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,逆反应的平衡常数增大;1;p3>p2>p1;生成丙烯腈的反应是气体分子总数增大的反应,压强越大,平衡逆向移动,丙烯腈选择性越低;20.5;12.5
高温高压
催化剂
【解答】
【点评】
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②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
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