Question

(13分)合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要的意義。其原理為：

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H= -92.4 kJ/mol   據此回答以下問題：

（1）合成氨工業采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解釋的是        （填序號）。

①反應壓強為20Mpa~50Mpa   ②500℃的高溫    ③鐵觸媒作催化劑   ④將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，未反應的N₂、H₂循環到合成塔中。

（2）一定條件下NH₃的平衡體積分數隨n(N₂)變化如圖所示(T-溫度)。則T₂     T₁(填>、=、<)，判斷的依據是：                                                

（3）合成氨氣所需的氫氣可以由水煤氣分離得到。涉及反應信息如下：

反應一：C(s)+H₂O(g) H₂(g)+CO(g) 　 平衡常數K₁

反應二：CO(g)+H₂O(g) H₂(g)+CO₂(g)  平衡常數K₂

① K₁的表達式：K₁＝                        

②將一定量的H₂O(g)和CO(g)分別通入到體積為1L的密閉容器中，在不同條件下進行反應，得到以下三組數據：

實驗組別	溫度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	達到平衡所需時間/min
H2O	CO	H2	CO
1	650	1	2	0.8	1.2	5
2	900	0.5	1	0.2	0.8	3
3	T	a	b	c	d	t

（Ⅰ）實驗1中，用CO₂表示反應開始到平衡的平均反應速率為                    

（Ⅱ） 在實驗3，當a＝0.5、b＝1時，要使c、d數據與實驗2相同，且t＜3，可以采取的措施為           (填序號)

A．其它條件不變溫度T<900℃          B．其它條件不變溫度T>900℃

C．充入一定量氖氣                    D．使用高效催化劑

（Ⅲ）對于反應二，當升高溫度時K₂        （填“增大”、“減小”或“不變”）。

 

Answer 1

【答案】

(13分)（1）②③ (2分)

（2）T₂<T₁ (1分)    合成氨反應是放熱反應，溫度升高，平衡向逆反應方向移動，NH₃的體積分數下降，所以T₁>T₂     (2分)

（3）；(2分)　　0.16 mol·L^-1·min^-1  ; (2分)　 D ; (2分)　　減小(2分)

【解析】