氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2molNH3,放出92.2kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是 N2(g)+3H2(g)高温高压催化剂2NH3(g)ΔH=–92.2kJ/molN2(g)+3H2(g)高温高压催化剂2NH3(g)ΔH=–92.2kJ/mol。
②若起始时向容器内放入2molN2和6molH2,达平衡时放出的热量为Q,则Q(填“>”“<”或“=”) <<184.4kJ。
③已知(图1),1molN-H键断裂吸收的能量等于 391391kJ。
④理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是 adad(填序号)。
a.增大压强
b.使用合适的催化剂
c.升高温度
d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的n(H2O)n(CH4)恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图2所示。图中两条曲线表示的压强的关系是:p1<<p2(填“>”“=”或“<”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)获取。
①T℃时,向容积固定为5L的容器中充入1mol水蒸气和1molCO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08mol•L-1,则该温度下反应的平衡常数K为 2.252.25。
②保持温度仍为T℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 cdcd(填序号)。
a.混合气体的平均相对分子质量不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成amolCO2的同时消耗amolH2
d.混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(1),该反应的平衡常数和温度关系如表:
高温高压
催化剂
高温高压
催化剂
n
(
H
2
O
)
n
(
C
H
4
)
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
<
<
0。②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
n
(
N
H
3
)
n
(
C
O
2
)
32%
32%
。
【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=–92.2kJ/mol;<;391;ad;<;2.25;cd;<;32%
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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C.增大压强
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