氨在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，2008年，我國氨產(chǎn)量接近500萬噸．下圖是合成氨的簡要流程．

（1）下表是空氣中部分氣體的沸點．將空氣液化加熱分餾，依據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，最先氣化得到的氣體是    ．
氣體名稱氨氣氧氣氦氣氖氣氬氣氪氣氚氣
沸點/℃-196-183-269-264-186-153-108
（2）天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣．下表是某合成氨廠采用不同原料的相對投資和能量消耗．
原料天然氣重油煤
相對投資費用1.01.52.0
能量消耗/J?t-128×10938×10948×109
①依據(jù)上表信息，你認(rèn)為采用    為原料最好．
②請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式：    ．
③已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ?mol-1；
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ?mol-1；
試寫出由C于水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式    ．
（3）下表是在某種催化劑作用下用體積比為1：3的氮、氫混合氣反應(yīng)應(yīng)達(dá)到平衡時的一些實驗數(shù)據(jù)．
NH3含量%
壓強/MPa


溫度/℃		0.110203060100
20015.381.586.489.995.498.8
3002.252.064.271.084.292.6
4000.425.138.247.065.279.8
5000.110.619.126.442.257.5
6000.054.59.113.823.131.4
①依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷，合成氨反應(yīng)N2+3H22NH3的△H    （填“＞”、“＜”或“無法判斷”）0，請簡要說明理由    ；
②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為    ．
③在300℃、10MPa下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時，混合氣體的體積是反應(yīng)開始時的    倍．
【答案】分析：（1）液態(tài)氣體升高溫度時，沸點最低的先變?yōu)闅怏w；
（2）①投資少，耗能少的更為適合；
②從質(zhì)量守恒的角度書寫化學(xué)方程式；
③利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱；
（3）①在相同溫度下升高溫度氨氣的含量減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動；
②平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；
③根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算．
解答：解：（1）液態(tài)氣體升高溫度時，氦氣沸點最低，先變?yōu)闅怏w，故答案為：氦氣；
（2）①用天然氣合成氫氣，投資最少，費用最低，應(yīng)是最好的，故答案為：天然氣；
②甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+H2O CO+3H2，
故答案為：CH4+H2O CO+3H2；
③已知①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ?mol-1；
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1；
③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ?mol-1；
利用蓋斯定律將①-×②-×③可得：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）
△H=（-394kJ?mol-1）-×（-566kJ?mol-1）-×（-484kJ?mol-1）=+131kJ?mol-1，
故答案為：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1；
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知，在相同溫度下升高溫度氨氣的含量減小，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，說明逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，則△H＜0，
故答案為：＜；相同條件下，升高溫度，NH3含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱；
②根據(jù)化學(xué)方程式可寫出平衡常數(shù)為k=，故答案為：；
③N2+3H22NH3
起始：1   3             0
轉(zhuǎn)化：x   3x            2x
平衡：1-x 3（1-x）      2x
=0.52，
x=0.68，
則混合氣體的體積是反應(yīng)開始時的=0.66，
故答案為：0.66．
點評：本題考查化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，本題側(cè)重于數(shù)據(jù)的分析和處理能力的考查，學(xué)習(xí)中注意把握相關(guān)計算．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氨在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，請參與下列探究
（1）已知在400℃時，2NH3（g）?N2 （g）+3H2（g） （△H＞0）的平衡常數(shù)K=2，
①400℃時，N2 （g）+3H2（g）?2NH3（g）的K=
0.5
0.5
（填數(shù)值）．
②400℃時，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應(yīng)V（NH3）正
=
=
V（NH3）逆（填：＞、＜、=、不能確定）．
（2）已知：H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1…①
O2(g)+
1
2
N2(g)=NO2（g）△H=+33.9kJ?mol-1…②
3
2
H2(g)+
1
2
N2(g)=NH3（g）△H=-46.0kJ?mol-1…③
H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1…④
則表示NH3燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
NH3（g）+
3
4
O2（g）=
1
2
N2（g）+
3
2
H2O（l）；△H=-382.7kJ/mol
NH3（g）+
3
4
O2（g）=
1
2
N2（g）+
3
2
H2O（l）；△H=-382.7kJ/mol
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

氨在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，2008年，我國氨產(chǎn)量接近500萬噸．下圖是合成氨的簡要流程．

（1）下表是空氣中部分氣體的沸點．將空氣液化加熱分餾，依據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，最先氣化得到的氣體是
氦氣
氦氣
．
氣體名稱 氨氣 氧氣 氦氣 氖氣 氬氣 氪氣 氚氣
沸點/℃ -196 -183 -269 -264 -186 -153 -108
（2）天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣．下表是某合成氨廠采用不同原料的相對投資和能量消耗．
原料 天然氣 重油 煤
相對投資費用 1.0 1.5 2.0
能量消耗/J?t-1 28×109 38×109 48×109
①依據(jù)上表信息，你認(rèn)為采用
天然氣
天然氣
為原料最好．
②請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式：
CH4+H2O
 催化劑 
.
高溫
CO+3H2
CH4+H2O
 催化劑 
.
高溫
CO+3H2
．
③已知C（s）、CO（g）和H2（g）完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ?mol-1；
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1；
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ?mol-1；
試寫出由C于水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131kJ?mol-1
．
（3）下表是在某種催化劑作用下用體積比為1：3的氮、氫混合氣反應(yīng)應(yīng)達(dá)到平衡時的一些實驗數(shù)據(jù)．
NH3含量%
壓強/MPa


溫度/℃		 0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
①依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷，合成氨反應(yīng)N2+3H22NH3的△H
＜
＜
（填“＞”、“＜”或“無法判斷”）0，請簡要說明理由
相同條件下，升高溫度，NH3含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱
相同條件下，升高溫度，NH3含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱
；
②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
c2(NH3)
c(N2)?c3(H2)
．
③在300℃、10MPa下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時，混合氣體的體積是反應(yīng)開始時的
0.66
0.66
倍．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氨在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，請參與下列探究．
（1）生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣．C（s）+H2O（g）?H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ/mol，△S=+133.7J/K
該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)
 
（填：能或否）．
（2）已知在400℃時，N2 （g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0   的K1=0.5，
①2NH3（g）?N2 （g）+3H2（g）的K2=
 
（填數(shù)值）．
②400℃時，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應(yīng)V（N2）正
 
V（N2）逆（填：＞、＜、=、不能確定）．
（3）已知反應(yīng)：CO（g）+2H2（g）?CH3OH （g）△H＜0
a．該反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡后，在保證H2濃度不變的情況下，增大容器的體積，試根據(jù)平衡常數(shù)，判斷平衡
 

A．向正反應(yīng)方向移動  B．向逆反應(yīng)方向移動   C．不移動
b．若該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示：
精英家教網(wǎng)
t2時的平衡常數(shù)K與t1時的相比可能
 
（填字母代號）
A．增大    B．減小  C．不變．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氨在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，請參與下列探究．
（1）生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣．
C（s）+H2O（g）?H2（g）+CO（g）△H=+131.3kJ，△S=+133.7J/K
該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)
 
（填：能或否）．
（2）已知在400℃時，N2 （g）+3H2（g）?2NH3（g）的K=0.5，
①2NH3（g）?N2 （g）+3H2（g）的K=
 
（填數(shù)值）．
②400℃時，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應(yīng)V（N2）正
 
V（N2）逆（填：＞、＜、=、不能確定）
（3）在三個相同容器中各充入1molN2和3molH2，在某一不同條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡，氨的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化曲線如圖．下列說法正確的是
 
（填序號）．
精英家教網(wǎng)
A．圖Ⅰ可能是不同壓強對反應(yīng)的影響，且P2＞P1
B．圖Ⅱ可能是不同壓強對反應(yīng)的影響，且P1＞P2
C．圖Ⅲ可能是不同溫度對反應(yīng)的影響，且T1＞T2
D．圖Ⅱ可能是同溫同壓下，催化劑性能，1＞2．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案