Question

工業(yè)生產硝酸銨的流程圖如圖：

請回答下列問題：
（1）寫出硝酸銨在工農業(yè)生產中的重要作用______（任寫一條）
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g），△H=-92kJ?mol^-1．請回答：
①在500℃、200atm和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，充分反應后，放出的熱量______（填“＜”“＞”“=”）92.4kJ，理由是______．
②為有效提高氫氣的轉化率，實際生產中宜采取的措施有______
A．降低溫度　　　 B．最適合催化劑活性的適當高溫　　　　　C．增大壓強
D．降低壓強　　　 E．循環(huán)利用和不斷補充氮氣　　　　　　　F．及時移出氨
（3）已知鉑銠合金網未預熱也會發(fā)熱．寫出氨催化氧化的化學方程式：______，該反應的化學平衡常數表達式K=______，當溫度升高時，K值______（增大、減小、無影響），其原因是______．
（4）在一定溫度和壓強的密閉容器中，將平均式量為8.5的H₂和N₂混合，當該反應達到平衡時，測出平衡混合氣的平均式量為10，此時N₂的轉化率為______．

Answer 1

解：（1）因銨鹽的主要用途是用作氮肥，故答案為：可做氮肥等；
（2）①因為可逆反應不可能完全進行到底，放出的熱量比完全反應少，
故答案為：＜，在1atm和298K條件下，1mol氮氣和3mol氫氣完全反應生成2mol氨氣，放出92.4kJ熱量，該反應為可逆反應，不可能進行完全，又因為反應溫度為500℃，所以放出的熱量小于92.4kJ；
②因增大反應物的濃度，減少生成物的濃度，增大壓強，降低溫度工業(yè)合成氨反應向正反應方向移動，氫氣的轉化率提高，但在實際生產中不能用低溫，因為溫度低化學反應速率慢，故答案為：CEF；
（3）因為NH₃具有還原性，能被氧氣氧化：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，
該反應的平衡常數K=
因工業(yè)合成氨反應是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，化學平衡常數減小，
故答案為：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，，減小，因為氨的催化氧化反應是放熱反應，所以升高溫度，K會減小；
（4）十字交叉法：平均相對分子質量為8.5的H₂和N₂物質的量比=（28-8.5）：（8.5-2）=3：1
平衡三部曲：N₂ +3H₂ =2NH₃
起 1 3 0
反 x 3x 2x
末 1-x 3-3x 2x
平衡混合氣的平均相對分子質量為10，對應的相對分子質量：=10
x=0.3
則H₂轉化率為×100%=30%
故答案為：30%
分析：（1）根據銨鹽的用途分析；
（2）根據可逆反應的特點不可能完全進行到底分析；
（3）根據化學平衡移動分析；
（4）根據氨的還原性；根據化學平衡常數的概念分析；
（5）根據平均式量利用十字交叉法求出兩者的物質的量之比，然后根據平均式量為10利用平衡三部曲求出各自的物質的量，最終求出轉化率．
點評：本題結合工業(yè)生產硝酸銨的流程圖考查了可逆反應、化學平衡常數、十字交叉法等，試題的綜合性較強，學生做起來有一定的難度．