1、课后训练1有关合成氨工业说法中正确的是( ) 。A从合成塔出来的混合气体，其中 NH3 只占 15%，所以生产氨的工厂的效率都很低B由于氨易液化，N 2、H 2 是循环使用的，总体来说是氨的产率较高C合成氨反应温度控制在 400500 ，目的是使化学平衡向正反应方向移动D合成氮采用的压强是 10 30 MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大2在合成氨工业中，为增加氨的日产量，下列变化过程中不能使平衡向右移动的是( ) 。A不断将氨分离出来B使用催化剂C采用 400500 左右的温度D采用 1030 MPa 的压强3在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中 NH3 的体积分数为 25%。若反
2、应前后保持条件不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是( ) 。A1/5 B1/4 C1/3 D1/24在合成氨时，可以提高 H2 转化率的措施是( )。A延长反应时间 B充入过量 H2C充入过量 N2 D升高温度5氮气与其他单质化合，一般需高温，有时还需高压等条件，但金属锂在常温、常压下就能与氮气化合生成氮化锂。这是因为( ) 。此反应可能是吸热反应 此反应可能是放热反应 此反应可能是氮分子不必先分解为原子 此反应发生前可能氮分子已先分解成原子A B C D6已知：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H0，2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g) H0，回答下列问题：(
3、1)从影响速率和平衡的因素分析，要有利于 NH3 和 SO3 的生成，理论上应采取的措施是_。实际生产中采取的措施分别是_。(2)在实际生产的合成氨过程中，要分离出氨气，目的是_ ；而合成SO3 过程中，不需要分离出 SO3，原因是_。7实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO 2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。(1)从上图中选择制取气体的合适装置：氮气_、氢气 _。(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有_、_。(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，_( “会”或“不会”) 发生倒吸，原因是_ 。(4)
4、用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是_，锥形瓶中还可观察到的现象是_。(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：_ 。(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有 H 、OH 、_、_。8工业合成氨的反应为 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g)。设在容积为 2.0 L 的密闭容器中充入 0.60 mol N2(g)和 1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH 3 的物质的量分数(NH3 的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为 4/7。计算：(1)该条件下 N2 的平衡转化率；(2)该条件下反应 2NH3(g) N
5、2(g)3H 2(g)的平衡常数。参考答案1解析：由于采用循环操作，故氨的产率较高；控制温度在 400500 是综合考虑反应速率、平衡移动和催化剂的活性温度；采用压强 1030 MPa 目的是获得较快的速率、较高的产率以及考虑动力、设备等因素。答案：B2解析：分离出氨、采用高压都有利于平衡向右移动，有利于合成氨，而 400500 是使催化剂活性最高，催化剂只改变反应速率，与平衡无关。答案：BC3解析：设平衡后混合气体的体积为 100 mL，则其中氨的体积为 25 mL。由反应的化学方程式 N23H 2 2NH3 可以看出，每生成 2 体积的 NH3，反应体系的总体积也缩小2 体积，从而推知，反
6、应后缩小的气体体积和平衡后混合气体中 NH3 的体积相等，即缩小的气体体积为 25 mL，则反应前的气体体积为 100 mL 25 mL125 mL。反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是 251251/5 ，即选项 A 正确。答案：A4解析：延长时间平衡不移动，H 2 转化率不变；充入 H2，H 2 转化率降低，N 2 转化率升高；合成氨正反应为放热反应，升温，平衡向左移动，H 2 转化率降低；充入 N2 平衡右移，H 2 转化率升高。答案：C5解析：氮分子是由两个氮原子通过三键结合起来的，结构很稳定，如果发生反应时分子分解成原子会消耗很多能量，此时必须在高温下进行。如果锂和氮气根据以上
7、原理反应，同样必须在高温下进行，而题中明确指出金属锂在常温常压下就能与氮气反应。因此锂和氮气反应时可能没有破坏氮分子(变成原子) ，且反应放热，可提供反应所需能量。答案：C6解析：理论分析时首先分析各反应的特点(气体体积变化、热效应) ，而实际生产中要考虑单位时间内的生产量等因素。答案：(1)高温、高压、催化剂 合成氨：高温、高压、催化剂 合成 SO3：高温、常压、催化剂(2)减少生成物浓度，使平衡向生成 NH3 方向移动 该反应向生成 SO3 的方向进行程度大，达到平衡后 SO2 含量较少，故不需要分离 SO37解析：本题是考查氨的合成和氨催化氧化的实验题。制取氮气用氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液
8、加热反应生成，故选 a 装置，制取氢气用锌与稀硫酸反应，不用加热，选 b 装置。甲装置的作用是混合氮气、氢气，干燥气体，控制氮气和氢气的流速。从氨合成器中出来的气体主要是氮气和氢气，通入水中吸收氨气，因为氮气、氢气难溶于水，不会倒吸。氨的催化氧化是一个放热反应，铂丝保持红热，锥形瓶中发生下列反应：4NH35O 2 4NO 6H2O,2NOO 2=2NO2 有红棕色气体产生，3NO2H 2O=2HNO3NO， HNO3NH 3=NH4NO3。答案：(1)a b (2)干燥气体 控制氢气和氮气的流速(3)不会 因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体(4)氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生(5)4NH35O 2 4NO6H 2O(6) 4N8解析：由三行式法计算可知，起始时，c(N 2)0.3 molL1 ，平衡时，c(N 2)0.1 molL 1；c(H 2)0.2 molL 1 ；c(NH 3)0.4 molL 1 ；所以：(1)N2 的平衡转化率 (0.30.1) mol/0.3 mol100%66.7%；(2)反应 2NH3(g) N2(g)3H 2(g)的平衡常数 Kc (N2)c3(H2)/c2(NH3)0.005。答案：(1)该条件下 N2 的平衡转化率： 66.7%；(2)该条件下反应 2NH3(g) N2(g)3H 2(g)的平衡常数为 0.005。
