工业上合成氨工艺流程一般分三步:第一步为原料气的制备,将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气;第二步为净化,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;第三步为氨合成,将纯净的氢氮混合气压缩,增大压强,在催化剂的作用下合成氨。
(1)“一次转化”过程中CH4气体与水蒸气反应转化为CO和H2混合气体,已知几种物质的燃烧热如表所示:
物质 | H2(g) | CH4(g) | CO(g) | C(s) |
燃烧热ΔH/kJ⋅mol-1 | -285.5 | -890.3 | -283 | -393.5 |
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+205.2kJ/mol
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+205.2kJ/mol
。(2)“二步净化”过程中,原料N2、H2需要经过铜氨液处理净化,除去其中的CO,其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3⇌[Cu(NH3)3CO]+ ΔH<0,铜氨液吸收CO适宜的生产条件是
a
a
(填字母)。a.低温高压
b.高温高压
c.高温低压
d.低温低压
(3)第三步为氨合成,生产流程示意图如图。已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol。

加压、冷却液化氨、原料气循环利用
加压、冷却液化氨、原料气循环利用
(请写出两点);②有利于提高单位时间内氨的产率的措施有
干燥净化、加压10Mpa~30Mpa、原料气的循环利用、铁触媒400~500℃
干燥净化、加压10Mpa~30Mpa、原料气的循环利用、铁触媒400~500℃
(请写出两点)。(4)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,向1L密闭容器中充入1molN2和3molH2,不同温度(T1>T2>T3)、不同压强下,达平衡时混合物中NH3的物质的量分数的变化情况。

①曲线a对应的温度是
T3
T3
;②M、N、Q点平衡常数的大小关系是
K(M)=K(Q)>K(N)
K(M)=K(Q)>K(N)
;K点的平衡常数为 768(L/mol)2
768(L/mol)2
;③K点达平衡后再向容器中充入1molH2和2molNH3,平衡将
正向移动
正向移动
(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。【答案】CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+205.2kJ/mol;a;加压、冷却液化氨、原料气循环利用;干燥净化、加压10Mpa~30Mpa、原料气的循环利用、铁触媒400~500℃;T3;K(M)=K(Q)>K(N);768(L/mol)2;正向移动
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/23 12:26:7组卷:13引用:2难度:0.7
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
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(1)此时A的浓度c(A)=
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