合成氨反應(yīng)原理為：1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H=xkJ/mol。請(qǐng)回答：
(1)為提高上述反應(yīng)的速率，工業(yè)上常采用催化劑。目前，最好的催化劑組成為n(Fe2+)：n(Fe3+)=0.5，若以FeO、Fe2O3和Fe3O4為原料，則三者的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________________。
(2)將N2及H2按物質(zhì)的量之比1：3充入密閉容器中，相等時(shí)間內(nèi)，不同溫度下，在催化劑表面反應(yīng)，N2的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖1所示，下列說(shuō)法正確的是______________。
A．△H<0
B．v(N2)=2v(NH3)時(shí)，說(shuō)明已達(dá)平衡
C．該催化劑約在500℃時(shí)活性較大
D．若增大壓強(qiáng)，N2的轉(zhuǎn)化率一定提高
(3)已知：保持溫度、容積不變時(shí)，各氣體的壓強(qiáng)（分壓）與它們的物質(zhì)的量成正比。若用Kp表示平衡常數(shù)，p(N2)、p(H2)、p(NH3)分別表示N2、H2、NH3的分壓。 寫(xiě)出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：
Kp=____。
(4)合成氨工業(yè)中，平衡耐NH3的含量[用φ(NH3)表示]與反應(yīng)的總壓、溫度、氫氮比[用γ= n(H2)/n(N2)表示]和惰性氣體含量（用xi表示）存在一定關(guān)系。下列兩圖是探究γ、xi對(duì)合成氨生產(chǎn)影響時(shí)所得到的。
根據(jù)圖2，可得出的結(jié)論是：_______。 根據(jù)圖3，可得出的結(jié)論是：________。
(1)1：1：a，a≠0
(2)AC
(3)
(4)同一氫氮比，平衡氨含量隨壓強(qiáng)的升高而增加，同一壓強(qiáng)下氫氮比γ約為3時(shí)，平衡氨含量最大（實(shí)際大約在2. 90：1到 2. 68:1之間變動(dòng)）；隨著惰性氣體含量的增加，平衡氨濃度很快下降，轉(zhuǎn)化率變小，導(dǎo)致生產(chǎn)能力下降（在生產(chǎn)中要選擇一個(gè)合理的惰性氣體含量，并用排放少量合成氣的辦法穩(wěn)定惰性氣體在合成氣中的含量）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2009?清遠(yuǎn)模擬）德國(guó)人哈伯在1909年發(fā)明的合成氨反應(yīng)原理為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）  已知298K時(shí)：△H=-92.4kJ?mol-1試回答下列問(wèn)題：
（1）在298K時(shí)，將10mol N2和30mol H2放入合成塔中，為何放出的熱量小于924kJ？
該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，10molN2和30molH2不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于10×10×92.4kJ=924kJ
該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，10molN2和30molH2不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于10×10×92.4kJ=924kJ
．
（2）如圖一在一定條件下，將1mol N2與3mol H2混合于一個(gè)10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到A平衡時(shí)，混合氣體中氨占25%，試回答：
①N2的轉(zhuǎn)化率αA為
40%
40%
．
②在狀態(tài)A時(shí)，平衡常數(shù)KA=
0.082
0.06×0.183
0.082
0.06×0.183
（代入數(shù)值的表達(dá)式，不寫(xiě)出具體數(shù)值）當(dāng)溫度由T1變化到T2時(shí)，KA
＞
＞
KB（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）圖二是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法合成氨的簡(jiǎn)易裝置．簡(jiǎn)述檢驗(yàn)有氨氣生成的方法
用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在導(dǎo)管口處，若試紙變藍(lán)，說(shuō)明有氨氣生成
用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在導(dǎo)管口處，若試紙變藍(lán)，說(shuō)明有氨氣生成
．在1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marmellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨．其實(shí)驗(yàn)裝置如圖．陰極的電極反應(yīng)式
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

碳及其化合物有廣泛的用途．
（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），△H=+131.3kJ?mol-1，以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是
 
．
A．升高溫度　  B．增加碳的用量   C．加入催化劑　　D．用CO吸收劑除去CO
（2）又知，C（s）+CO2（g）?2CO（g），△H=+172.5kJ?mol-1
則CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的焓變△H=
 

（3）CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇，CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．甲醇是一種燃料，可利用甲醇設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，該電池負(fù)極通入的物質(zhì)是：
 
，正極反應(yīng)式為：
 
．
（4）將一定量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下數(shù)據(jù)：
溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所x需時(shí)間/min
H2O CO H2 CO
900 1.0 2.0 0.4 1.6 3.0
通過(guò)計(jì)算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
 
．
（5）工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過(guò)處理后獲得的較純H2用于合成氨．合成氨反應(yīng)原理為：N2（g）+3H2（g） 
一定條件
2NH3（g），△H=-92.4kJ?mol-1．實(shí)驗(yàn)室模擬化工生產(chǎn)，分別在不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)，N2濃度隨時(shí)間變化如圖1．
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請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①與實(shí)驗(yàn)Ⅰ比較，實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變的條件為
 
．
②實(shí)驗(yàn)Ⅲ比實(shí)驗(yàn)Ⅰ的溫度要高，其它條件相同，請(qǐng)?jiān)谏蠄D2中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中NH3濃度隨時(shí)間變化的示意圖
 
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013屆廣東省佛山一中高三第二次段考化學(xué)試卷（帶解析） 題型：填空題

（13分）碳及其化合物有廣泛的用途。
（1）寫(xiě)出用碳棒作電極電解飽和食鹽水的離子方程式：　　　　　　　    　　　　　　　。
（2）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：C(s)＋H2O(g)      CO(g)＋H2(g)  
ΔH=" +131.3" kJ?mol-1，以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是  。

A．升高溫度　 B．增加碳的用量C．加入催化劑D．用CO吸收劑除去CO
（3）將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)      CO2(g)＋H2(g)，得到如下數(shù)據(jù)：
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所
需時(shí)間/min
H2O
CO
H2
CO
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
通過(guò)計(jì)算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
（4）工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過(guò)處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應(yīng)原理為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH＝-92.4kJ?mol-1。實(shí)驗(yàn)室模擬化工生產(chǎn)，分別在不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)，N2濃度隨時(shí)間變化如下圖。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①與實(shí)驗(yàn)Ⅰ比較，實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變的條件為                              ，判斷依據(jù)是                                                                。
②實(shí)驗(yàn)Ⅲ比實(shí)驗(yàn)Ⅰ的溫度要高，其它條件相同，請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中NH3濃度隨時(shí)間變化的示意圖。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012-2013學(xué)年江西師大附中、鷹潭一中高三理綜聯(lián)考化學(xué)試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

碳及其化合物有廣泛的用途。

（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：

C(s)＋ H2O(g)  CO(g) ＋H2(g)  ΔH= +131.3 kJ•mol-1，以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是          。(填序號(hào))

A．升高溫度　  B．增加碳的用量   C．加入催化劑　　D．用CO吸收劑除去CO

（2）又知，C（s）+ CO2（g） 2CO（g） △H=+172.5kJ•mol-1

則CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的焓變△H=          

（3）CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇，CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。甲醇是一種燃料，可利用甲醇設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，該電池負(fù)極反應(yīng)式為：                          。

若用該電池提供的電能電解60mL NaCl溶液，設(shè)有0.01molCH3OH完全放電，NaCl足量，且電解產(chǎn)生的Cl2全部溢出，電解前后忽略溶液體積的變化，則電解結(jié)束后所得溶液的pH=                

（4）將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：

CO(g)＋H2O(g)        CO2(g)＋H2(g)，得到如下數(shù)據(jù)：

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol[學(xué)科

達(dá)到平衡所x需時(shí)間/min

H2O

CO

H2

CO

900

1.0

2.0

0.4

1.6

3.0

 

通過(guò)計(jì)算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 　　　　　　　　　　。

改變反應(yīng)的某一條件，反應(yīng)進(jìn)行到tmin時(shí)，測(cè)得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收，反應(yīng)的離子方程式為（用一個(gè)離子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過(guò)處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應(yīng)原理為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)   ΔH＝-92.4kJ•mol-1。實(shí)驗(yàn)室模擬化工生產(chǎn)，分別在不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)，N2濃度隨時(shí)間變化如下圖。

不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)，N2濃度隨時(shí)間變化如下圖1。

圖1                                         圖2

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①與實(shí)驗(yàn)Ⅰ比較，實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變的條件為                  。

②實(shí)驗(yàn)Ⅲ比實(shí)驗(yàn)Ⅰ的溫度要高，其它條件相同，請(qǐng)?jiān)谏蠄D2中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中NH3濃度隨時(shí)間變化的示意圖。

 

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