合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
温 度(℃)
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360
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440
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520
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K值
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0.036
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0.010
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0.0038
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(1)①由上表数据可知该反应为放热反应,理由是
。
② 理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是
。(填序号)
a.增大压强
b.使用合适的催化剂
c.升高温度
d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应 CH4(g)
+ H2O (g)CO(g)
+ 3H2(g) 获取,已知该反应中,当初始混合气中的 恒定时,温度、压强对平衡混合气CH4含量的影响如下图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是:P1
P2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为
反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g) +
H2O(g)CO2
(g) + H2(g) 获取。
①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为
,该温度下反应的平衡常数K值为
。
②保持温度仍为T ℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是
(填序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n (CO) : n (H2O)
: n (CO2) : n (H2)=1 : 16 : 6 :
6