工业合成氨 知识点题库

（1） 工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法，；

（2） 设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称，其中发生的化学反应方程式为；

（3） 设备B的名称；

（4） 设备C的作用．

（1） 请写出CH₄（g）与O₂（g）反应生成CO（g）和H₂（g）的热化学反应方程式．

（2） 在生产过程中，会涉及H₂和CO₂的分离．你认为可取的方法是（填序号）．

a．在加压条件下用水吸收CO₂ b．用NaOH溶液吸收CO₂ c．加压，使CO₂液化

（3） 合成尿素的反应是分作两步进行的：

①CO₂（g）+2NH₃（g）═H₂NCOONH₄（aq） （氨基甲酸铵）△H=﹣159.47kJ•mol^﹣1

②H₂NCOONH₄（aq）═CO（NH₂）₂（aq）+H₂O（l）△H=﹢28.49kJ•mol^﹣1

在生产条件下，单位时间内获得尿素的产量与压强和n（NH₃）：n（CO₂）的关系如图2所示．生产过程中n（NH₃）：n（CO₂）的最佳配比为，而实际生产条件下，往往使n（NH₃）：n（CO₂）≥3，这是因为、．在得到的尿素溶液中会含有少量的氨基甲酸铵，除去这种杂质最简便的方法是．

（4） 将氨分为两部分，一部分经逐级氧化吸收转化为硝酸，另一部分又与HNO₃反应生成NH₄NO₃ ． 若HNO₃与NH₃的反应是完全的，有标准状况下50LNH₃经上述反应过程生成84g NH₄NO₃ ． 则NH₃逐级转化为HNO₃的转化率为．

（1） 反应过程中拆开的化学键是；

（2） 反应放热，从价键角度分析，反应放热的原因是，下列图像正确的是。

（3） 在体积是2L的密闭容器中开始加入1molN₂ ， 3molH₂ ， 反应过程浓度中，物质的浓度与时间的关系如图所示。

①t₁时生成NH₃的物质的量是；用H₂表示的化学反应速率υ（H₂）=。

②下列各项能表明反应达到化学平衡状态的是。

A.容器中气体的密度保持不变

B.容器中气体的压强不变

C.氨气的含量不变

D.拆开3molH-H键同时形成6molN-H键

（4） 下列措施中能提高合成氨反应化学反应速率的是。

A.使用高效催化剂      

B.恒温恒容再充入氢气

C.降低反应温度   

D.扩大容器体积

（1） I.氨是一种重要的工业原料。回答下列问题：

催化剂存在下，NH₃可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为。

（2） 当运输氨气的管道发生泄漏时，可用一种挥发性液体(写试剂名称) 进行检查，出现的现象是。

（3） II.联氨(N₂H₄)具有较强的还原性。工业上用过量氨气和NaClO溶液来制备。

制取NaClO所用的原料是、。解释氨气过量的原因。常温下，向10mL pH=2的盐酸中滴加等浓度氨水。加入氨水的体积(V)与溶液pH的关系如图所示。

（4） a点溶液中由水电离产生的c(H⁺)10^-7mol/L (填＞、＜或＝)；用平衡移动原理解释b点溶液呈酸性的原因。

（5） 比较c点溶液中所有离子浓度大小关系是。

（1） 德国化学家F•Haber利用N₂和H₂在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的能量变化及微观历程的示意图如图，用 、 、 分别表示N₂、H₂、NH₃。

①该反应是(填“吸热”或“放热”)反应，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。

②关于N₂和H₂在催化剂表面合成氨气的过程，下列说法正确的是(填序号)。

A．图甲中曲线a表示有催化剂时的能量变化情况

B．催化剂在吸附N₂、H₂时，催化剂与气体之间的作用力为化学键

C．在图乙②过程中，N₂、H₂断键形成氮原子和氢原子

D．使用催化剂可以使生成的氨气的量增多

（2） 一定温度下，向恒容的密闭容器中充入一定量的N₂和H₂发生反应，测得各组分浓度随时间变化如图所示。

①表示c(N₂)变化的曲线是(填“A”“B”或“C”)。

②0~t₀时用H₂表示的化学反应速率：v(H₂)=mol·L^-1·min^-1。

③下列能说明该反应达到平衡状态的是(填序号，可多选)。

a.容器中的压强不随时间变化

b.2c(H₂)=3c(NH₃)

c.容器中混合气体的密度不随时间变化

d.断裂3molH—H键的同时断裂6molN—H键

（3） 人们曾认为N₂+3H₂ 2NH₃化学反应速率小，原材料利用率低，不可能用于工业化催化剂生产。化学家们不断地研究和改进该反应的条件，如催化剂、温度、压强等，并更新设备，成功地开发了合成氨的生产工艺。下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是___(填序号)。

（1） 在一定条件下，N₂(g)和H₂(g)反应生成0.2 mol NH₃(g)，放出9.24 kJ的热量，写出该可逆反应的热化学方程式：。在图中画出合成氨反应过程中焓(H )的变化示意图。

（2） 将N₂和H₂通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，5min后达到化学平衡，测得NH₃的浓度为0.2 mol/L，这段时间内用N₂的浓度变化表示的化学反应速率为mol/(L·min)。

（3） 理论上，为了增大平衡时H₂的转化率，可采取的措施是(写出一条)。

（4） 图为某压强下N₂和H₂按物质的量之比1∶3投料进行反应，反应混合物中NH₃的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线，Ⅱ是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线，下列说法正确的是____。