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【題目】氨氣是一種重要的化工原料。合成氨的反應的化學反應方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。完成下列填空:

1)在其他條件不變的情況下,降低溫度平衡向正反應方向移動,則正反應為___反應(選填“吸熱”、“放熱”)。在其他條件不變的情況下,縮小容器體積以增大反應體系的壓強,v___(選填“增大”、“減小”,下同),v___,平衡向___方向移動(選填“正反應”、“逆反應”、“不移動”)。

2)如圖為反應速率(ν)與時間(t)關系的示意圖,由圖判斷,在t1時刻曲線發(fā)生變化的原因是___(填寫編號)。

a.增大N2的濃度

b.擴大容器體積

c.加入催化劑

d.升高溫度

改變條件后,平衡混合物中NH3的百分含量___(選填“增大”、“減小”、“不變”)。

3)工業(yè)生產中選擇鐵觸媒作催化劑,主要考慮的是____

a.使化學反應速率加快 b.這種催化劑對該反應催化劑效果更好

c.使原料利用率提高 d.其他物質對該反應不能起催化作用

4)工業(yè)合成氨的簡要流程圖如下:

同學們發(fā)現:該流程設計得很巧妙,除了溫度壓強等因素外,至少有兩處操作可以提高原料的利用率。一是___二是____。

5)氨氣的電子式____;氨氣的水溶液滴入酚酞試液,溶液呈紅色,用方程式解釋溶液顏色變化____。

【答案】放熱 增大 增大 正反應 c 不變 a 氫氣與氮氣可以循環(huán)使用 分離出液氨,平衡正向移動,提高了原料的轉化率 NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-

【解析】

(1)在其他條件不變的情況下,降低溫度平衡向放熱反應方向移動,所以正反應為放熱反應,在其他條件不變的情況下,縮小容器體積以增大反應體系的壓強,正逆反應速率都增大,平衡向氣體體積減小的方向移動,所以平衡向正反應方向移動,

故答案為:放熱;增大;增大;正反應;

(2)t1時刻,正逆反應速率同等程度的增大,則改變的條件為催化劑,催化劑對化學平衡無影響,則平衡混合物中NH3的百分含量不變,

故答案為:c;不變;

(3)催化劑對化學平衡無影響,只改變反應的速率,所以工業(yè)生產中選擇鐵觸媒作催化劑,主要考慮的是使化學反應速率加快,

答案選:a;

(4)可以通過氫氣與氮氣的循環(huán)使用;分離出液氨,來提高原料的利用率,

故答案為:氫氣與氮氣可以循環(huán)使用;分離出液氨,平衡正向移動,提高原料的利用率;

(5)氨氣為共價化合物,電子式為:;氨水中存在NH3+H2ONH3H2ONH4++OH,溶液呈弱堿性,所以氨氣的水溶液滴入酚酞試液,溶液呈紅色,

故答案為:;NH3+H2ONH3H2ONH4++OH

練習冊系列答案
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已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol1

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol1

該催化重整反應的ΔH==______ kJ·mol1。有利于提高CH4平衡轉化率的條件是____(填標號)。

A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓

某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應,達到平衡時CO2的轉化率是50%,其平衡常數為_______mol2·L2。

(2)反應中催化劑活性會因積碳反應而降低,同時存在的消碳反應則使積碳量減少。

相關數據如下表:

積碳反應

CH4(g)=C(s)+2H2(g)

消碳反應

CO2(g)+C(s)=2CO(g)

ΔH/(kJ·mol1)

75

172

活化能/

(kJ·mol1)

催化劑X

33

91

催化劑Y

43

72

由上表判斷,催化劑X____Y(填優(yōu)于劣于),理由是_________________。在反應進料氣組成、壓強及反應時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如圖所示。升高溫度時,下列關于積碳反應、消碳反應的平衡常數(K)和速率(v)的敘述正確的是________填標號)。

A.K、K均增加 B.v減小,v增加

C.K減小,K增加 D.v增加的倍數比v增加的倍數大

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