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  • 1. (2022高二上·和平期末) 2018年是合成氨工业先驱哈伯(F•Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为:N2(g)+H2(g)NH3(g)  △H(298K)=-46.2kJ•mol-1 , 在Fe催化剂作用下的反应历程如下(*表示吸附态)

    化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*

    表面反应:N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*

    脱附:NH3*NH3(g)

    其中,N2吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答:

    1. (1) 利于提高合成氨平衡产率的条件有____(填字母)。
      A . 低温 B . 高温 C . 低压 D . 高压 E . 催化剂
    2. (2) 实际生产中,常用Fe作催化剂,控制温度773K,压强3.0×107Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。分析说明原料气中N2过量的两个理由:
    3. (3) 关于合成氨工艺的下列理解,正确的是____(填字母)。
      A . 合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零 B . 当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率 C . 基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行 D . 分离空气可得N2 , 通过天然气和水蒸气转化可得H2 , 原料气须经过净化处理,以防止催化剂“中毒’
    4. (4) T℃时,在有催化剂、体积为1.0L的恒容密闭容器中充入3molH2、1molN2 , 10min时反应达到平衡,测得c(NH3)=1.2mol•L-1

      ①前10min的平均反应速率v(H2)=mol•L-1•min-1

      ②化学平衡常数K=

    5. (5) 图1表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数

    6. (6) 图2是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是(填“温度”或“压强”);判断L1、L2的大小关系并说明理由

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