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综合利用化学反应速率、化学平衡移
动理论解决合成 NH3 的有关问题
案例探究
对于可逆反应 N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)(正反应为放热
反应),下列说法中正确的是 ( ) A.达到平衡后加入 N2,当重新达到平衡时,NH3 的浓度比原平衡
的大,H2 的浓度比原平衡也大 B.达到平衡后,升高温度,既加快了正、逆反应的速率,又提高了
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典题例解 【例 1】 (双选)氮的循环在自然界元素的循环中具有重要意 义,有些氮的转化是从氮气到氮的化合物,有的转化是从一种氮的化 合物到另一种氮的化合物。下列过程中,以游离态的氮为原料,最终 产生氮的化合物的是( ) A.工业合成氨 B.硝化细菌的硝化过程 C.动物尸体的腐烂 D.豆科植物的根瘤菌固氮
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3.工业合成氨的反应,从化学反应速率角度分析,温度越高越好, 从化学平衡角度分析,温度越低越好,但为什么要选择 400~500 ℃ 呢?
答案:在合成氨工业中反应温度选择的是 400~500 ℃,因为合 成氨的反应是一个放热反应,升温不利于平衡向合成氨的方向移 动。在这一温度下,合成氨反应的催化剂的活性最大,催化效果最好, 因此选择 400~500 ℃的条件,主要是从提高催化剂催化活性的角度 考虑的,因为这样可以大大提高合成氨的生产效率。
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迁移应用
1.合成氨所用的 H2 可由煤与水反应制得,其中有一步反应为
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,欲提高 CO 转化率可采用
的方法有:①降低温度 ②增大压强 ③使用催化剂 ④增大 CO
的浓度 ⑤增大水蒸气的浓度,其中正确的组合是( )