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氨是化肥工业和基本有机化工的重要原料,合成氨反应是化学上最重要的反应之一 (1)...

氨是化肥工业和基本有机化工的重要原料,合成氨反应是化学上最重要的反应之一

(1)N2H2在常温常压下反应极慢,为提高合成氨反应的速率,工业上除采取增大压强以提高浓度外,还可采取的措施是____________(答一条即可)

(2)已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应速率与时间的变化关系如图a所示,浓度随时间的变化如图b所示

①图aN点对应的时间是图b中的____________(填“t1”“t2”或“t3)

②图b中,0~t1内平均速率v(N2)=umol•L-1•min-1,则t1~t2内平均速率v(N2)____________(填标号)mol•L-1•min-1

A.大于uB.等于uC.小于u

(3)往恒温恒容密闭容器中通入1molN23molH2,充分反应后,测得压强为起始时压强的75%N2的转化率为____________

(4)某兴趣小组同学设计了如图所示装置模拟工业上合成氨。

①流经橡胶管处的气体成分为____________(填化学式)

②能说明有氨生成的现象是____________

 

加合适的催化剂(或适当升高温度) t2 C 50% N2、H2、NH3 酚酞溶液变红 【解析】 根据影响反应速率的因素回答;①图a中N点表示反应恰好达到平衡状态; 随反应进行,反应物浓度减小,正反应速率降低;利用“三段式”计算N2的转化率;根据可逆反应的特征分析;氨气是碱性气体,据此分析解答。 (1)升高温度、增大压强、使用合适的催化剂都能加快反应速率,为提高合成氨反应的速率,工业上除采取增大压强以提高浓度外,还可采取的措施是加合适的催化剂(或适当升高温度); (2)①图a中N点表示反应恰好达到平衡状态,达到平衡状态时,各物质浓度不再改变,所以对应的时间是图b中的t2; ②随反应进行,反应物浓度减小,正反应速率降低,图b中,0~t1内平均速率v正(N2)=umol/(L·min),则t1~t3内平均速率v正(N2)<u mol/(L·min),故选C; 充分反应后,测得压强为起始时压强的75%,则,x=0.5,N2的转化率为; (4)①合成氨反应可逆,所以流经橡胶管处的气体成分为N2、H2、NH3; ②氨气溶于水生成,是碱,能说明有氨生成的现象是酚酞溶液变红。
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在绿色化学工艺中,理想状态是反应物中的原子全部转化为目标产物,即原子利用率为100%。在用CH2=CH2合成CH3CH2COOCH3的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要的其他反应物有

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A.平衡时,物质的量之比n(X)n(Y)n(Z)=894

B.a的值等于2

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