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题型:单选题 题类:常考题 难易度:普通

1905年德国化学家哈伯发明了合成氨的方法,他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖.哈伯法合成氨需要20﹣50Mpa的高压和500℃的高温下,用铁作催化剂,且氨的产率为10%﹣15%.2005年美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为transFe(DMeOPrPE)2Cl2的铁化合物作催化剂,在常温常压下合成出氨,反应可表示为N2+3H2=2NH3 , 下列有关说法正确的是(  )

A、不同的催化剂对化学反应速率的影响均相同 B、哈伯法合成氨是吸热反应,新法合成氨是放热反应 C、新法合成能在常温下进行是因为不需要锻炼化学键 D、新法合成与哈伯法相比不需要在高温条件下,可节约大量能源,极具发展愿景
举一反三

合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义.

(1)向合成塔中按1:4的物质的量之比充入N2、H2进行氨的合成,图A为T℃时平衡混合物中氨气的体积分数与压强(P)的关系图.

①写出工业上合成氨的化学方程式{#blank#}1{#/blank#} 

②图A中氨气的体积分数为15.00%时,H2的转化率={#blank#}2{#/blank#} 

③图B中T=500℃,温度为450℃对应的曲线是{#blank#}3{#/blank#} (选填字母“a“或“b”),选择的理由是{#blank#}4{#/blank#}

④由图象知,增大压强可提高原料的利用率,从生产实际考虑增大压强需解决的问题是{#blank#}5{#/blank#} (写出一条即可).

(2)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得,反应的热化学方程式为:

CH4(g)+H2OCO(g)+3H2(g);△H=+QkJ/mol(Q>0)

(3)一定温度下,在2L容器中发生上述反应,各物质的物质的量变化如下表

时间/min

CH4(mol)

H20( mol)

CO (mol)

H2 (mol)

0

0.40

1.00

0

0

5

X1

X2

X3

0.60

7

Y1

Y2

0.20

Y3

10

0.21

0.81

0.19

0.62

①分析表中数据,判断5〜7min之间反应是否处于平衡状态{#blank#}6{#/blank#} (填“是”或“否”),

前5min平均反应速率v(CH4)={#blank#}7{#/blank#} 

②反应在7~10min之间,CO的物质的量减少的原因可能是{#blank#}8{#/blank#} (填字母).

a·减少CH4      b·降低温度c·增大压强d·充入H2

③若保持温度不变,向1L容器中起始充入0.15mol CH4.0.45mol H2O.{#blank#}9{#/blank#} mol CO、{#blank#}10{#/blank#} mol H2 , 达到平衡时CH4的体积百分含量与第一次投料相同.

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),一种工业合成氨,进而合成尿素的简易流程图如下:

(1)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:

CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)   CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)

恒容容器中,对于以上两个反应,能加快反应速率的是{#blank#}1{#/blank#} 

a.升高温度  b.充入He   c.加入催化剂   d.降低压强

(2)天然气中的H2S杂质常用氨水作吸收液吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式为{#blank#}2{#/blank#} ,该反应的氧化产物为{#blank#}3{#/blank#} 

(3)为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究.

①如将CO2与H2 以1:3的体积比混合. 适当条件下合成某烃和水,该烃是{#blank#}4{#/blank#} (填序号).

A.烷烃        B.烯烃       C.苯

②如将CO2与H2 以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4

已知:CH4 (g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=﹣890.3kJ/mol

H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H2=﹣285.8kJ/mol

则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是{#blank#}5{#/blank#} 

③已知CaCO3和BaCO3均为难溶于水的沉淀,某同学欲用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得Ca(OH)2和 Ba(OH)2在20℃时的溶解度(S)数据如下:Ca(OH)2:0.16g; Ba(OH)2:3.89g

则吸收CO2最合适的试剂是{#blank#}6{#/blank#} (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定{#blank#}7{#/blank#} .

(4)已知CO2+2NH3CO(NH22+H2O,若合成尿素CO(NH22的流程中转化率为80%时,100吨甲烷为原料能够合成{#blank#}8{#/blank#} 吨尿素.

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