氨是化肥工業(yè)和基本有機(jī)化工的主要原料。合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH<0,回答下列問題:
(1)寫出一種提高NH3產(chǎn)率的方法
及時(shí)分離出氨氣(合理即可)
及時(shí)分離出氨氣(合理即可)
。
(2)恒溫恒容下,向密閉容器中充入一定量的N2和H2則下列條件中一定能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 cd
cd
。(填字母代號)
a.N2H2和NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1:3:2
b.6amolN-H鍵斷裂的同時(shí)生成amolN≡N鍵
c.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
d.NH3的生成速率與H2的生成速率之比為2:3
(3)某合成氨速率方程為v=kcα(N2)cβ(H2)cγ(NH3),根據(jù)表中數(shù)據(jù),α=1
1
;γ=-1
-1
。
實(shí)驗(yàn) |
|
|
|
mol?L-1?s-1 |
1 |
0.1 |
0.3 |
0.2 |
a |
2 |
0.2 |
0.3 |
0.2 |
2a |
3 |
0.1 |
0.3 |
0.02 |
10a |
4 |
0.1 |
0.6 |
0.2 |
2.828a |
(4)向一密閉容器中充入0.25molN
2和0.75molH
2發(fā)生合成氨反應(yīng),平衡時(shí),氨氣的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)和溫度的變化如圖1所示。
①P
1、P
2、P
3由大到小的順序是
P3>P2>P1
P3>P2>P1
。
②若P
2=2MPa,則T
1溫度下,M點(diǎn)對應(yīng)的H
2的平衡轉(zhuǎn)化率為
66.7
66.7
%(保留3位有效數(shù)字),壓強(qiáng)平衡常數(shù)K
p=
MPa
-2 (結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示,K
p為用分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(5)氮氧化物是空氣的污染物之一,在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH
3與NO
x反應(yīng)生成N
2將一定比例的O
2、NH
3和NO
x的混合氣體勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中,反應(yīng)相同時(shí)間,NO
x的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示。解釋在50~150℃范圍內(nèi)隨溫度升高,NO
x的去除率迅速上升的主要原因是
催化劑M的活性隨溫度升高而增大,使反應(yīng)去除速率迅速增大
催化劑M的活性隨溫度升高而增大,使反應(yīng)去除速率迅速增大
。