12．氨是重要的化工原料.某工廠(chǎng)以天然氣.水蒸氣和空氣為原料合成氨的流程如下: 上述流程中外熱式一級(jí)烴轉(zhuǎn)化器:系指以CH4為燃料在烴氣轉(zhuǎn)化器外面加熱使之維持800℃高溫的工業(yè)裝置.內(nèi)熱式二級(jí)烴氣轉(zhuǎn)化器:系指以H2在裝置內(nèi)燃燒為能量維護(hù)一級(jí)烴氣轉(zhuǎn)化器所生成的CO與H2O(氣)反應(yīng)生成CO2和H2所需1000℃高溫的裝置.在編號(hào)為i-v的反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng): (a)CH4+2O2 → CO2+2H2O (b)CH4+H2O(g) → CO+3H2 (c)2CH4+3H2O(g) → CO+CO2+7H2 (d)K2CO3+CO2+H2O → 2KHCO3 (e)CO+H2OCO2+H2 ,ΔH<0 (f)2H2+O2 → 2H2O (1)寫(xiě)出e反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= .若只增加H2O的濃度,該反應(yīng)的正反應(yīng)速率 .平衡常數(shù) (填“增大 .“減小 .“不變 ). 發(fā)生在編號(hào)為 的反應(yīng)器中.它的作用是 . (3)屬于制備合成氨原料氣的反應(yīng)有 .反應(yīng)(d)的作用是 . (4)為什么轉(zhuǎn)化反應(yīng)要分兩步--第一步在400℃時(shí)進(jìn)行,第二步在200℃時(shí)進(jìn)行? . 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（10分）(1) 氨是氮循環(huán)中的重要物質(zhì)，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
（1）已知：H－H鍵能為436KJ·mol-1，N≡N鍵能為945 KJ·mol-1，N－H鍵能為391 KJ·mol-1。寫(xiě)出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                               
（2）可逆反應(yīng)N2 +3H22NH3 在恒容密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是   
①單位時(shí)問(wèn)內(nèi)生成n mo1 N2的同時(shí)生成3n mol H2
②單位時(shí)間內(nèi)1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂
③容器中N2、H2、NH3的物質(zhì)的量為1：3：2
④常溫下，混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑤常溫下，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
（3）恒溫下，往一個(gè)2L的密閉容器中充入2.6 mol H2和1 mol N2，反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH3的濃度進(jìn)行檢測(cè)，得到的數(shù)據(jù)如下表所：
時(shí)間/min
5
10
15
20
25
30
C(NH3)/mol·L-1
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
     5min內(nèi)，消耗N2的平均反應(yīng)速率為     ；此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=        ；反應(yīng)達(dá)到平衡后，若往平衡體系中加入H2、N2和NH3各2mol，化學(xué)平衡將向         （填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向移動(dòng)。
（4）氨是氮肥工業(yè)的重要原料。某化肥廠(chǎng)以天然石膏礦（主要成分CaSO4）為原料生產(chǎn)銨態(tài)氮肥(NH4)2SO4，（已知Ksp(CaSO4)=7.10×10-5 Ksp(CaCO3)=4.96×10-9）其工藝流程如下：

請(qǐng)寫(xiě)出制備(NH4)2SO4的反應(yīng)方程式：                                 ；
并利用有關(guān)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)述上述反應(yīng)能發(fā)生的原因                                            

查看答案和解析>>

（12分）利用焦炭或天然氣制取廉價(jià)的CO和H2，再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物  質(zhì)

燃燒熱（kJ·mol－1）

H2(g)

－285.8

CO(g)

－283.0

CH4(g)

－890.3

已知1 mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)? mol H2O(l)時(shí)放出44.0 kJ熱量。寫(xiě)出CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                                   。

（2）500℃、50MPa時(shí)，在容積為V L的容器中加入1 molN2、3 mol H2，，此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為a。則平衡時(shí)NH3的濃度為                       。

（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路線(xiàn)如下：

某化工廠(chǎng)已購(gòu)得乙烯11.2 t，考慮到原料的充分利用，反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個(gè)反應(yīng)獲得：

C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2

假設(shè)在生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%。且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%，計(jì)算至少需要焦炭           噸、甲烷          噸，

才能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

 

查看答案和解析>>

（12分）利用焦炭或天然氣制取廉價(jià)的CO和H2，再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑。回答下列問(wèn)題：
（1）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物 質(zhì)
燃燒熱（kJ·mol－1）
H2(g)
－285.8
CO(g)
－283.0
CH4(g)
－890.3
已知1 mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)? mol H2O(l)時(shí)放出44.0 kJ熱量。寫(xiě)出CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                                   。
（2）500℃、50MPa時(shí)，在容積為V L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，，此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為a。則平衡時(shí)NH3的濃度為                       。
（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路線(xiàn)如下：

某化工廠(chǎng)已購(gòu)得乙烯11.2 t，考慮到原料的充分利用，反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個(gè)反應(yīng)獲得：
C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2
假設(shè)在生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%。且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%，計(jì)算至少需要焦炭           噸、甲烷          噸，
才能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

查看答案和解析>>

利用焦炭或天然氣制取廉價(jià)的CO和H2，再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑。回答下列問(wèn)題：
（1）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表
已知1mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O(l)時(shí)放出44.0kJ熱量。寫(xiě)出CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
_________________________。
（2）500℃、50MPa時(shí)，在容積為VL的容器中加入1mol N2、3mol H2，此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為a。則平衡時(shí)
NH3的濃度為_(kāi)_____________。
（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路線(xiàn)如下
CH2=CH2HOCH2CH2CHOHOCH2CH2CH2OH
某化工廠(chǎng)已購(gòu)得乙烯11.2t，考慮到原料的充分利用，反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個(gè)反應(yīng)獲得
假設(shè)在生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%。且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%，計(jì)算至少需要焦炭___________噸、甲烷_(kāi)________噸，才能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

查看答案和解析>>

（12分）利用焦炭或天然氣制取廉價(jià)的CO和H2，再用于氨合成和有機(jī)合成是目前工業(yè)生產(chǎn)的重要途徑�；卮鹣铝袉�(wèn)題：
（1）甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH4＋H2O＝CO＋3H2。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：
物 質(zhì)
燃燒熱（kJ·mol－1）
H2(g)
－285.8
CO(g)
－283.0
CH4(g)
－890.3
已知1 mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)? mol H2O(l)時(shí)放出44.0 kJ熱量。寫(xiě)出CH4和水蒸氣在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                                   。
（2）500℃、50MPa時(shí)，在容積為V L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2，，此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為a。則平衡時(shí)NH3的濃度為                       。
（3）1,3―丙二醇是重要的化工原料，用乙烯合成1,3―丙二醇的路線(xiàn)如下：

某化工廠(chǎng)已購(gòu)得乙烯11.2 t，考慮到原料的充分利用，反應(yīng)②、③所需的CO和H2可由以下兩個(gè)反應(yīng)獲得：
C+H2OCO+H2     CH4+H2OCO+3H2
假設(shè)在生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)①、②、③中各有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率均為100%。且反應(yīng)②中CO和H2、反應(yīng)③中H2的轉(zhuǎn)化率都為80%，計(jì)算至少需要焦炭           噸、甲烷          噸，
才能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

查看答案和解析>>


同步練習(xí)冊(cè)答案