化學(xué)魯教選修2同步練習(xí)：主題1空氣資源氨的合成2word版含解析-文庫吧
2025-05-31 20:53 本頁面
【正文】 下合成氨，使酚酞試液變紅所需要的時間如下：N2和H2的體積比5∶13∶11∶11∶31∶5酚酞變紅色所需時間/min8～97～86～73～49～10據(jù)此回答下列問題：(1)Y形管左側(cè)管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 __________________________________________________________________________________________。(2)鐵粉撒在石棉絨上的目的是 ___________________________________________________________________________________________________。(3)課外活動小組的同學(xué)們認(rèn)為，該實驗中即使酚酞變紅也不能說明N2和H2反應(yīng)合成了NH3，得出此結(jié)論的理由是 。請你另設(shè)計一個簡單的實驗驗證你的理由 ___________________________ _____________________________________________。欲解決這一問題，可以選用下圖中的________裝置連接在原裝置中的________和________之間。(4)在上述實驗過程中，為盡快觀察到酚酞試液變紅的實驗現(xiàn)象，應(yīng)該控制N2和H2的體積比為_______比較適宜；但該裝置還難以實現(xiàn)此目的，原因是_____________________________________________________________________。(5)實驗過程中通入試管C中的氣體成分有________?！窘馕觥俊?1)根據(jù)Y形管右側(cè)管需加熱，說明右側(cè)管反應(yīng)制取N2，左側(cè)管反應(yīng)制取H2。(2)鐵粉撒在石棉絨上的目的是增大與混合氣體的接觸面積，從而提高催化效率，增大反應(yīng)速率。(3)因為NH4NO2分解可產(chǎn)生NH3，所以不能證明N2和H2反應(yīng)生成了NH3。直接將Y形管中混合氣體通入酚酞試液，若試液變紅，則理由成立，否則理由不成立。在A、B之間加一個除NH3的裝置，排除了NH3的干擾。(4)由表可知V(N2)∶V(H2)＝1∶3時，反應(yīng)最快，在Y形管中，無法控制氣體的體積。(5)氣體成分中有生成的NH3，同時還有未反應(yīng)的NH2?！敬鸢浮俊?1)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(2)增大混合氣體與催化劑的接觸面積，使反應(yīng)進行得更快(3)從分步反應(yīng)可知，產(chǎn)生N2的過程中，有可能直接產(chǎn)生氨氣 將混合加熱產(chǎn)生的氣體直接通入酚酞試液，若試液變紅，則說明理由成立；否則，說明理由不成立?、邸 B(4)1∶3 無法控制通入B中N2和H2的體積比(5)NHNH211．合成氨工業(yè)的主要反應(yīng)為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，回答下列問題。(1)原料N2不能用空氣代替，而必須用純N2，這是因為__________________。H2來自水和焦炭，有關(guān)的化學(xué)方程式為：_____________________________________________________________________________________________。原料氣體必須經(jīng)過凈化的原因是___________________________________。(2)在合成塔中合成氨要在高溫、高壓和有催化劑的條件下進行，試分析各反應(yīng)條件的作用：溫度(500 ℃)__________________________________________________________________________________________________________。壓強(5107Pa)___________________________________________________。催化劑(鐵觸媒)__________________________________________________。(3)從合成塔里出來的混合氣體中含15%的氨。①若N2和H2的轉(zhuǎn)化率相等，則轉(zhuǎn)化率為________。②工業(yè)上采用________法將氨分離出來?！窘馕觥俊?3)利用“三段式”進行分析。由于N2和H2轉(zhuǎn)化率相等，則二者起始投料物質(zhì)的量比為1∶3。 N2(g)＋3H2(g)2NH3起始(mol) 1 3 0轉(zhuǎn)化(mol) x 3x 2x平衡(mol) 1－x 3－3x 2x則100%＝15%，解得x＝，轉(zhuǎn)化率為100%＝%。【答案】 (1)空氣中的O2與H2混合加熱會發(fā)生爆炸 C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 除去原料氣中的雜質(zhì)，防止催化劑中毒(2)加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時間且催化劑在此溫度下活性最大 既加快反應(yīng)速率，也能促使平衡向正反應(yīng)方向移動，提高NH3在平衡混合物中的百分含量 加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時間(3)①%?、诶淠?2．氨是重要的氮肥，是產(chǎn)量較大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術(shù)稱為哈伯法，是德國人哈伯在1905年發(fā)明的，其合成原理為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－ kJmol－1，他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎。試回答下列問題： 【導(dǎo)學(xué)號：28920008】(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可用勒夏特列原理解釋的是________。A．采用較高壓強(20～50 MPa)B．采用500 ℃的高溫C．用鐵觸媒作催化劑D．將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，剩余N2和H2循環(huán)到合成塔中，并補充N2和H2(2)下圖
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