合成氨工藝（流程如圖所示）是人工固氮最重要的途徑。
2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯（P?Haber）獲得諾貝爾獎(jiǎng)100周年。N2和H2生成NH3的反應(yīng)為：12N2（g）+32H2（g）?NH3（g）△H（298K）=-46.2kJ?mol-1
在Fe催化劑作用下的反應(yīng)歷程如下（*表示吸附態(tài)）
化學(xué)吸附：N2（g）→2N*；H2（g）→2H*；
表面反應(yīng)：N*+H*?NH*；NH*+H*?NH2*；NH2*+H*?NH3*
脫附：NH3*?NH3（g）
其中，N2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。請(qǐng)回答：
（1）利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有 ADAD
A．低溫 B．高溫 C．低壓 D．高壓 E．催化劑
（2）標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=pNH3/pθ（pN2/pθ）0.5（pH2/pθ）1.5，其中pθ為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)（1×105Pa），pNH3、pN2．和pH2，為各組分的平衡分壓，如pNH3=xNH3p,p為平衡總壓，xNH3為平衡系統(tǒng)中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
①N2和H2起始物質(zhì)的量之比為1：3，反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行，NH3的平衡產(chǎn)率為ω，則Kθ=4ω（2-ω）33（1-ω）24ω（2-ω）33（1-ω）2（用含w的最簡(jiǎn)式表示）。
②圖中可以示意標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ隨溫度T變化趨勢(shì)的是 AA。
（3）實(shí)際生產(chǎn)中，常用工藝條件，F(xiàn)e作催化劑，控制溫度773K，壓強(qiáng)3.0×107Pa,原料氣中N2和H2物質(zhì)的量之比為1：2.8。
①分析說明原料氣中N2過量的兩個(gè)理由 原料氣中N2相對(duì)易得，適度過量有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率；N2在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過量有利于提高整體反應(yīng)速率原料氣中N2相對(duì)易得，適度過量有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率；N2在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過量有利于提高整體反應(yīng)速率
②關(guān)于合成氨工藝的下列理解，正確的是 ADEADE。
A．合成氨反應(yīng)在不同溫度下的△H和△S都小于零
B．控制溫度（773K）遠(yuǎn)高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率
C．當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，在原料氣（N2和H2的比例不變）中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率
D．基于NH3有較強(qiáng)的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應(yīng)正向進(jìn)行
E．分離空氣可得N2，通過天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得H2，原料氣須經(jīng)過凈化處理，以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)
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2
【答案】AD；；A；原料氣中N2相對(duì)易得，適度過量有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率；N2在Fe催化劑上的吸附是決速步驟，適度過量有利于提高整體反應(yīng)速率；ADE
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2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：342引用：3難度：0.4
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測(cè)得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號(hào)）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：60引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3