Question

(13分)合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。其原理為：

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H= -92.4 kJ/mol   據(jù)此回答以下問(wèn)題：

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

①反應(yīng)壓強(qiáng)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(shí)從體系中分離出來(lái)，未反應(yīng)的N₂、H₂循環(huán)到合成塔中。

（2）一定條件下NH₃的平衡體積分?jǐn)?shù)隨n(N₂)變化如圖所示(T-溫度)。則T₂     T₁(填>、=、<)，判斷的依據(jù)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(yīng)信息如下：

反應(yīng)一：C(s)+H₂O(g) H₂(g)+CO(g) 　 平衡常數(shù)K₁

反應(yīng)二：CO(g)+H₂O(g) H₂(g)+CO₂(g)  平衡常數(shù)K₂

① K₁的表達(dá)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(jìn)行反應(yīng)，得到以下三組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)組別	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
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(shí)驗(yàn)1中，用CO₂表示反應(yīng)開(kāi)始到平衡的平均反應(yīng)速率為                    

（Ⅱ） 在實(shí)驗(yàn)3，當(dāng)a＝0.5、b＝1時(shí)，要使c、d數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)2相同，且t＜3，可以采取的措施為           (填序號(hào))

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(duì)于反應(yīng)二，當(dāng)升高溫度時(shí)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(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH₃的體積分?jǐn)?shù)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】