Question

氨在國民經濟中占有重要的地位，2008年，我國氨產量接近500萬噸．下圖是合成氨的簡要流程．

(1)天然氣、重油、煤都可以與水反應制得氫氣．下表是某合成氨廠采用不同原料的相對投資和能量消耗．

①依據上表信息，你認為采用________為原料最好．

②請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應生成氫氣和一氧化碳的化學方程式：________．

③已知C(s)、CO(g)和H₂(g)完全燃燒的熱化學方程式分別為：C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)　ΔH＝－394 kJ·mol^－1；

2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g)　ΔH＝－566 kJ·mol^－1；

2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(g)　ΔH＝－484 kJ·mol^－1；

試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應生成氫氣與一氧化碳的熱化學方程式________．

(2)下表是在某種催化劑作用下用體積比為1：3的氮、氫混合氣反應應達到平衡時的一些實驗數據．

①依據表中數據判斷，合成氨反應N₂＋3H₂NH₃的△H________0(填“＞”、“＜”或“無法判斷”)，請簡要說明理由________；

②該反應的化學平衡常數表達式為________．

③在300℃、10 MPa下，合成氨反應達到平衡時，混合氣體的體積是反應開始時的________倍．

Answer 1

答案：
解析：

(1)①天然氣(1分) 　�、贑H4＋H2OCO＋3H2(2分) 　�、跜(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131 kJ·mol－1(2分) 　　(2)①＜(1分)　相同條件下，升高溫度，NH3含量減小，平衡左移，逆反應吸熱，正反應放熱；(2分) 　�、�(1分) 　�、�0.658或(2分)