有关催化剂的性质、作用的说法正确的是( )
A.合成氨反应若不使用催化剂,该反应就不能进行
B.反应前后催化剂的质量不改变,但化学性质要改变
C.催化剂能缩短反应到达平衡所用的时间,但催化剂损耗量较大
D.催化剂可以同样倍数地改变正、逆反应速率
对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),下列说法正确的是( )
A.达到平衡时N2、H2、NH3的含量一定相等
B.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的浓度比原平衡的小
C.达到平衡时,升高温度,加快了逆反应速率,减慢了正反应速率,所以平衡向逆反应方向移动
D.加入催化剂可以缩短达到平衡的时间,是因为正反应速率加快了,逆反应速率减慢了
下列事实中不能应用勒夏特列原理来解释的是( )
A.实验室常用排饱和食盐水法收集氯气
B.加入催化剂有利于氨氧化的反应
C.高压有利于合成氨的反应
D.400~500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应
不能用化学平衡移动原理说明的事实是( )
A.合成氨在高压下进行是有利的
B.温度过高对合成氨不利
C.使用催化剂能使合成氨速率加快
D.及时分离从合成塔中出来的混合气,有利于合成氨
在氨的工业合成中,有三个关键的技术问题,请结合所学知识解决它们。
(1)合成氨的化学原理是N2+3H22NH3,在工业上选择20~50 MPa的较高压强和450 ℃左右的温度来进行反应,请结合有关的化学原理解释。
(2)在生产过程中需要大量氢气,现有以下几种获得氢气的方法,请你选出最适宜的,并说明理由。
A.电解水制取氢气
B.由煤或焦炭来制取氢气:煤或焦炭经加热,炽热的炭与水蒸气反应生成氢气
C.由天然气或重油制取氢气:天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳;一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳
(3)合成氨的生产工艺流程:首先用适当的方法生产出合成氨的原料气——氮气和氢气。氮气和氢气的混合气体在合成塔中于一定条件下,通过催化剂的作用产生氨气,再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来,同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。请根据这一描述过程画出流程方框图。
合成氨工业采用铁触媒作催化剂,这是因为( )
A.能提高H2的转化率
B.能提高平衡时NH3的百分含量
C.能提高N2的利用率
D.能加快反应速率