Question

【題目】閱讀下面的科普短文，回答相關(guān)問題

氨是一種重要的化學物質(zhì)，可用于制造硝酸和氮肥。氨主要來自于人工合成。1909年，弗里茨·哈伯成功地利用氮氣和氫氣合成出氨。工業(yè)合成氨的流程如圖（左）所示。為了找到合成氨反應(yīng)合適的催化劑，人們做了6500多次實驗，發(fā)現(xiàn)鐵觸媒效果較好。在鐵觸媒作用下，用體積比為1:3的氮氣和氫氣合成氨，當容器中氨的含量不再發(fā)生變化時（平衡時），測得氨的含量分別與溫度和壓強的關(guān)系如圖（右）所示。1913年第一座合成氨工廠建立。如今全球合成氨年產(chǎn)量超千萬噸，其中大約85%的氨用于生產(chǎn)氮肥，緩解了地球上有限的耕地資源與龐大的糧食需求之間的矛盾。

（1）工業(yè)上可用_________的方法獲得合成氨的原料N2。

（2）甲烷和H2O高溫下反應(yīng)得到CO和原料氣H2，該反應(yīng)的化學方程式為_______。

（3）從“合成塔”中出來的氣體是_______（填“純凈物”或“混合物”）。

（4）科學家研究合成氨反應(yīng)催化劑的目的是________。

（5）按下列條件進行合成氨反應(yīng)，平衡時氨的含量最高的是______（填字母）。

a 200大氣壓、300℃

b 200大氣壓、500℃

c 400大氣壓、300℃

d 400大氣壓、500℃

Answer 1

【答案】分離液態(tài)空氣 混合物 提高合成氨的化學反應(yīng)速率 c

【解析】

（1）由于空氣中氮氣的體積分數(shù)達到78%，所以工業(yè)上可用分離液態(tài)空氣的方法獲得合成氨的原料N2，故填：分離液態(tài)空氣。

（2）甲烷和H2O高溫下能反應(yīng)得到CO和原料氣H2，所以該反應(yīng)的化學方程式為，故填：；

（3）從“合成塔”中出來的氣體是混合物，因為從流程圖中可知，經(jīng)冷卻后除了得到液態(tài)氨外還得到氮氣和氫氣，故填：混合物；

（4）催化劑可以改變化學反應(yīng)的速率，所以科學家研究合成氨反應(yīng)催化劑的目的是提高合成氨的化學反應(yīng)速率，故填：提高合成氨的化學反應(yīng)速率。

（5）根據(jù)圖像可知，平衡時氨的含量最高的是400大氣壓、300℃，故填：c。