氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,合成氨工業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關(guān)于合成氨的有關(guān)問(wèn)題,請(qǐng)回答:
(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在5分鐘時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得NH3的物質(zhì)的量為0.2mol。則前5分鐘的平均反應(yīng)速率v(N2)=
0.01mol/(L?min)
0.01mol/(L?min)
。平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為 50
50
%。
(2)平衡后,若要提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有 CD
CD
。
A.加了催化劑
B.增大容器體積
C.降低反應(yīng)體系的溫度
D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密閉容器中,一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示:
T/℃ |
200 |
300 |
400 |
K |
K1 |
K2 |
0.5 |
請(qǐng)完成下列問(wèn)題:①試比較K
1、K
2的大小,K
1>
>
K
2(填“>”“<”或“=”);
②400℃時(shí),反應(yīng)2NH
3(g)?N
2(g)+3H
2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為
2
2
。當(dāng)測(cè)得NH
3、N
2和H
2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時(shí),2NH
3(g)?N
2(g)+3H
2(g)的v(N
2)
正>
>
v(N
2)
逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)關(guān)于合成氨工藝的理解,下列說(shuō)法不正確的是
AB
AB
(填字母)。
A.合成氨工業(yè)常采用的反應(yīng)溫度為500℃左右,主要是為了節(jié)約能源
B.使用初始反應(yīng)速率更快的催化劑Ru,不能提高平衡時(shí)NH
3的產(chǎn)率
C.合成氨工業(yè)采用的壓強(qiáng)為10MPa~30MPa,是因?yàn)槌合翹
2和H
2的轉(zhuǎn)化率不高