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100周年。N2和H2生成NH3的反應為：12N2（g）+32H2（g）?NH3（g）△H（298K）=-46.2kJ?mol-1
在Fe催化劑作用下的反應歷程如下（*表示吸附態(tài)）
化學吸附：N2（g）→2N*；H2（g）→2H*；
表面反應：N*+H*?NH*；NH*+H*?NH2*；NH2*+H*?NH3*
脫附：NH3*?NH3（g）
其中，N2的吸附分解反應活化能高、速率慢，決定了合成氨的整體反應速率。請回答：
（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）標準平衡常數(shù)Kθ=pNH3/pθ（pN2/pθ）0.5（pH2/pθ）1.5，其中pθ為標準壓強（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)的量分數(shù)。
①N2和H2起始物質(zhì)的量之比為1：3，反應在恒定溫度和標準壓強下進行，NH3的平衡產(chǎn)率為ω，則Kθ=4ω（2-ω）3√3（1-ω）24ω（2-ω）3√3（1-ω）2（用含w的最簡式表示）。
②圖中可以示意標準平衡常數(shù)Kθ隨溫度T變化趨勢的是 AA。
（3）實際生產(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過量的兩個理由 原料氣中N2相對易得，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速率原料氣中N2相對易得，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．合成氨反應在不同溫度下的△H和△S都小于零
B．控制溫度（773K）遠高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應速率
C．當溫度、壓強一定時，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有較強的分子間作用力可將其液化，不斷將液氨移去，利于反應正向進行
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)
1
2
3
2
p
N
H
3
/
p
θ
（
p
N
2
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p
θ
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0
.
5
（
p
H
2
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p
θ
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5
4
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（
2
-
ω
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3
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3
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1
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ω
）
2
4
ω
（
2
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ω
）
3
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3
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ω
）
2
【答案】AD；；A；原料氣中N2相對易得，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速率；ADE
4
ω
（
2
-
ω
）
3
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3
（
1
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ω
）
2
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
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，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得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后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時，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2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
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。陽極的電極反應式為，一段時間后陰、陽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 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，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：62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：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應開始前容器中的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