合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義.其原理為:
N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H=-92.4kJ/mol 據(jù)此回答以下問題:
(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
②③
②③
(填序號).
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,未反應(yīng)的N
2、H
2循環(huán)到合成塔中.
(2)一定條件下NH
3的平衡體積分?jǐn)?shù)隨n(N
2)變化如圖所示(T-溫度).則T
2<
<
T
1(填>、=、<),判斷的依據(jù)是:
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
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
(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)+H
2O(g)?H
2(g)+CO(g) 平衡常數(shù)K
1反應(yīng)二:CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g) 平衡常數(shù)K
2①K
1的表達(dá)式:K
1=
②將一定量的H
2O(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CO
2表示反應(yīng)開始到平衡的平均反應(yīng)速率為
0.16 mol?L-1?min-1
0.16 mol?L-1?min-1
(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
D
D
(填序號)
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)對于反應(yīng)二,當(dāng)升高溫度時(shí)K
2減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).