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30.在氮氣.氫氣合成氨的合成塔中.進入的氣體按氮氣與氫氣為1∶3.塔中的壓強為1.62×107Pa.又知從塔出來的氣體中.氨氣占25%.求: (1)在合成塔出來的混合氣中.氮氣和氫氣的體積百分組成. (2)合成塔出來氣體的壓強. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

合成氨生產技術的創立開辟了人工固氮的途徑,對化學工業技術也產生了重大影響。

(1) 500℃、50MPa時,在容積為5L的密閉容器中加入4 mol N2、8 mol H2,反應達平衡時N2的轉化率為25%,該反應的平衡常數為K,則K=__________________。

(2) 500℃、50MPa時,在容積為5L的密閉容器中,按下列配比作為起始物質,達到平衡后N2的轉化率仍為25%的是_____________

A.2molN2+4molH2                      B.2molN2+4molH2+ 6molHe

C.4molN2+8molH2+6molHe              D.3molN2+5molH2+2molNH3

(3)希臘阿里斯多德大學的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,發明了一種合成氨的新方法,在常壓下,把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣分別通入一個加熱到570℃的電解池,利用能通過氫離子的多孔陶瓷固體作電解質,氫氣和氮氣在電極上合成了氨,轉化率達到78%,試寫出電解池陰極的電極反應式                          。

(4)合成氨工廠常通過測定反應前后混合氣體的密度來確定N2的轉化率。某工廠測得反應前合成塔中N2和H2混合氣體的密度為0.554g·L-1,從合成塔出來的混合氣體在相同條件下密度為0.693g·L-1(密度均在標準狀況下測定),則該合成氨廠N2的轉化率_____________。

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合成氨生產技術的創立開辟了人工固氮的途徑,對化學工業技術也產生了重大影響。

(1) 500℃、50MPa時,在容積為5L的密閉容器中加入4 mol N2、8 mol H2,反應達平衡時N2的轉化率為25%,該反應的平衡常數為K,則K=__________________。

(2) 500℃、50MPa時,在容積為5L的密閉容器中,按下列配比作為起始物質,達到平衡后N2的轉化率仍為25%的是_____________

A.2molN2+4molH2                     B.2molN2+4molH2+ 6molHe

C.4molN2+8molH2+6molHe             D.3molN2+5molH2+2molNH3

(3)希臘阿里斯多德大學的 George Marnellos 和Michael Stoukides,發明了一種合成氨的新方法,在常壓下,把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣分別通入一個加熱到570℃的電解池,利用能通過氫離子的多孔陶瓷固體作電解質,氫氣和氮氣在電極上合成了氨,轉化率達到78%,試寫出電解池陰極的電極反應式                         。

(4)合成氨工廠常通過測定反應前后混合氣體的密度來確定N2的轉化率。某工廠測得反應前合成塔中N2和H2混合氣體的密度為0.554g·L-1,從合成塔出來的混合氣體在相同條件下密度為0.693g·L-1(密度均在標準狀況下測定),則該合成氨廠N2的轉化率_____________。

 

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合成氨生產技術的創立開辟了人工固氮的途徑,對化學工業技術也產生了重大影響。

(1) 500℃、50MPa時,在容積為5L的密閉容器中加入4 mol N2、8 mol H2,反應達平衡時N2的轉化率為25%,該反應的平衡常數為K,則K=__________________。

(2) 500℃、50MPa時,在容積為5L的密閉容器中,按下列配比作為起始物質,達到平衡后N2的轉化率仍為25%的是_____________

A.2molN2+4molH2                      B.2molN2+4molH2+ 6molHe

C.4molN2+8molH2+6molHe              D.3molN2+5molH2+2molNH3

(3)希臘阿里斯多德大學的 George Marnellos 和 Michael Stoukides,發明了一種合成氨的新方法,在常壓下,把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣分別通入一個加熱到570℃的電解池,利用能通過氫離子的多孔陶瓷固體作電解質,氫氣和氮氣在電極上合成了氨,轉化率達到78%,試寫出電解池陰極的電極反應式                          。

(4)合成氨工廠常通過測定反應前后混合氣體的密度來確定N2的轉化率。某工廠測得反應前合成塔中N2和H2混合氣體的密度為0.554g·L-1,從合成塔出來的混合氣體在相同條件下密度為0.693g·L-1(密度均在標準狀況下測定),則該合成氨廠N2的轉化率_____________。

 

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合成氨工業的主要反應為:N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H<0,下圖是合成氨的簡要流程示意圖
(1)寫出設備A、B的名稱:A________,B________;沿X路線進入壓縮機的物質是________。
(2)原料氣往往混有CO、NH3等雜質,在進入合成塔之前需凈化,凈化的原因是________。
(3)氮、氫混合氣體送入合成塔前要通過壓縮機壓縮的原因是________________;在合成塔中及時分離出氨氣的目的是________________。
(4)工業合成氨的反應為:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H<0,當壓強為30MPa,溫度為500℃時,在容積為1L的密閉容器中充入1molN2和3molH2,反應達到平衡時NH3的體積分數為20%,求此時的平衡常數________。
(5)合成塔從上到下將催化劑分成四層,在層與層之間冷激氣(冷的原料氣)和反應氣混合,請問這樣設計的原因是什么?_____________________________________

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合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要的意義。合成塔中發生反應為N2 (g) +3H2(g)2NH3(g)
△H<0。
(1)工業生產時,制取氫氣的一個反應為CO(g)+H2O(g)CO2(g) +H2(g) △H>0。
①T℃時,向1 L密閉容器中充入0.2 mol CO和0.3mol水蒸氣,達到平衡后,體系中c(H2)=0.12 mol·L-1。該溫度下此反應的平衡常數K=____。
②保持溫度不變,向上述平衡體系中再加入0.1 mol CO,當重新建立平衡時,水蒸氣的總轉化率α(H2O)= ________。
(2)下表為不同溫度下合成氨反應的平衡常數。由表可推知T1____573 K(填“>”、“<”或“=”)。
(3)673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關系如下圖所示,下列有關敘述正確的是___(填序號)。
A.c點表示n( NH3)和n(H2)相等
B.c點表示NH3生成的速率與NH3分解的速率相同
C.在e點和d點時,反應的平衡常數相等
D.c點時正反應速率大于逆反應速率
(4)工業上利用NH3制硝酸的過程中有反應:3NO2 +H2O==2HNO3 +NO,從生產流程看,吸收塔中需要補充空氣,試分析其原因:___ 。
(5)硝酸廠的尾氣中含有氮氧化物,不經處理直接排放會污染空氣。目前科學家探索利用氣體燃料中的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水,其反應機理為
CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g) +2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1 160 kJ·mol-1 則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為___。

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