工業(yè)合成尿素(H2NCONH2)以CO2和NH3為原料,在合成塔中存在如圖轉(zhuǎn)化:
(1)液相中,合成尿素總反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為
2NH3(l)+CO2(l)?H2NCONH2(l)+H2O(l)ΔH=-93.7kJ/mol
2NH3(l)+CO2(l)?H2NCONH2(l)+H2O(l)ΔH=-93.7kJ/mol
。
(2)一定條件下,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、初始氨碳比、水碳比的關(guān)系如圖2和圖3所示,回答下列問題:
下列說法不正確的是 C
C
(填標(biāo)號(hào))。
A.圖2兩曲線中L1>L2
B.增大氨碳比有利于提高尿素產(chǎn)率,過量氨氣能與水蒸氣作用促進(jìn)第二步反應(yīng)正移
C.圖3曲線M1>M2,增大水碳比有利于尿素生成
D.實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)時(shí),可選用初始條件為氨碳比L1和水碳比M1
(3)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)中:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) ΔH<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如表:
t/℃ |
200 |
300 |
400 |
K |
K1 |
K2 |
0.5 |
完成下列填空:
①試比較K
1、K
2的大小,K
1>
>
K
2(填寫“>”“=”或“<”)。
②將1molN
2和1molH
2投到一個(gè)溫度恒定、體積恒定的容器中進(jìn)行上述反應(yīng),一段時(shí)間后可判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
AC
AC
(填標(biāo)號(hào))。
A.v
正(NH
3)=2v
逆(N
2)
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
③某合成氨速率方程為v=k?c
α(N
2)?c
β(H
2)?c
γ(NH
3),其中k為速率常數(shù),根據(jù)表中數(shù)據(jù),γ=
-1
-1
。
實(shí)驗(yàn) |
c(N2)/(mol?L-1) |
c(H2)/(mol?L-1) |
c(NH3)/(mol?L-1) |
v/(mol?L-1?s-1) |
1 |
m |
n |
p |
q |
2 |
2m |
n |
p |
2q |
3 |
m |
n |
0.1p |
10q |
4 |
m |
2n |
P |
2.828q |
在合成氨過程中,需要不斷分離出氨的原因?yàn)?
A
A
(填標(biāo)號(hào))。
A.有利于平衡正向移動(dòng)
B.提高正反應(yīng)速率
C.防止催化劑中毒