在实验室中进行合成氨工业的模拟实验,当反应进行一段时间,并建立相应的平衡以后,及时分离出氨并补充与起始原料比相同的氮气和

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/07/13 18:25:39

在实验室中进行合成氨工业的模拟实验,当反应进行一段时间,并建立相应的平衡以后,及时分离出氨并补充与起始原料比相同的氮气和氢气,以实现连续的生产过程,在1L的密封容器中,在一定条件下发生如下反应.
N2（g）+3H2(g)2NH3(g)；ΔH＜0
请根据图示回答下列问题：
⑴反应起始时,氮气与氢气的物质的量之比n(N2)∶n(H2)＝_____∶_____.在15分钟时合成氨反应第一次达到平衡,其间以H2的浓度变化所表示的平均化学反应速率为________.
⑵在t1时,曲线发生变化的原因是________、_________.请计算氢气在t1起点时的坐标(______,______)以及在t2平衡时的坐标(____,____).并在图中画出在t1～t2之间氢气的物质的量变化曲线.
⑶为达到图示中t2的平衡状态,在t1～t2之间需要采取的措施是______.
t2的平衡状态,在t1～t2之间需要采取的措施是______.
a．扩大容器的体积 b．升高温度 c．降低温度 d．缩小容器的体积
⑷经历十次上述的循环过程,计算在t11达到平衡时,N2和H2的物质的量之比n(N2)∶n(H2)＝____∶____,整个过程中N2和H2的总转化率之比a(N2)∶a(H2)＝____∶____.
⑸根据以上计算结果,请你建议合成氨反应的最佳原料比是：n(N2):n(H2)＝______.
第3小题,为何选a b

⑴反应起始时,氮气与氢气的物质的量之比n(N2)∶n(H2)＝1：3.3.在15分钟时合成氨反应第一次达到平衡,其间以H2的浓度变化所表示的平均化学反应速率为0.02molL-1min-1 .
⑵在t1时,曲线发生变化的原因是分离氨、补充氮气和氢气.氢气在t1起点时的坐标(25,3.33)以及在t2平衡时的坐标(50,3.03).
(3)为达到图示中t2的平衡状态,在t1～t2之间需要采取的措施是a
t2的平衡状态,在t1～t2之间需要采取的措施是b
⑷经历十次上述的循环过程,计算在t11达到平衡时,N2和H2的物质的量之比n(N2)∶n(H2)＝3∶11,整个过程中N2和H2的总转化率之比a(N2)∶a(H2)＝11∶10.
⑸根据以上计算结果,请你建议合成氨反应的最佳原料比是：n(N2):n(H2)＝1:3
按照你邮件所问,回答如下：（2）中在t1时刻,图中所示,NH3的浓度突然减小为0,所以说是分离氨,同时N2和H2的浓度都增大,所以说补充氮气和氢气
再根据坐标轴,横轴表示时间,在t1时,位于20与30的正中间,所以是25,同理的t2时刻以及纵轴坐标
该题信息隐含于图象之中,考生必须经过定量分析才能发现解决问题的信息.在信息呈现过程中有梯度.特别是第（3）小题,在部分的考生错选c、d选项.原因是只是把问题停留在定性分析的表面,没有注意定量分析所隐含的信息：从0～t1 及t1～ t2这两段曲线来分析,要求的相同点是达到平衡所用的时间是相同的（都是20 min）,平衡时,生成氨气的物质的量相同.虽然开始时氮气的加入量相同（都为1 mol）,但氢气的加入量不相同（前者为3.3 mol,后者为3.03 mol）.所以要满足两者的生成氨气的量及反应速率相同,只有选a、b选项才满足这些要求.
(为了和原来条件达到的平衡一样,所以要创造和原来一样的条件,只有使平衡向左移动,也就是升高温度和压强减小(扩大体积)
向体积增大的方向移动)

在人工固氮的反应中,将氨气液化并及时分离出去不能既加快合成氨反应速率又提高原料转化率吗? 工业合成氨气中及时分离出氨气为什么不能使平衡向正反应进行对于工业合成氨的反应若达到平衡后加入氮气当重新达到平衡后氨气的浓度比原平衡浓度大氮气的浓度比原平衡浓度小这句话某氮气、氢气混合气对氦气的相对密度是1.8,取0.5 mol该混合气,在固定体积的反应器中进行合成氨反应,当平衡时的压强工业合成氨反应,达平衡后,保持温度和压强不变充入与反应无关的气体,则氮气的体积分数是增大还是减小某同学在利用红色彩球（标记D）和绿色彩球（标记d）进行“形状分离比模拟实验”的过程中进行了以下操作, 工业合成氨时,当氮气与氢气投料比为1:3时,平衡时氨气体积分数最大,反应氮气,氢气在500度时合成氨,已知氮气,氢气起始浓度分别为4mol/L,12mol/L,反应进行至20s时.氨气的浓度为在装有氮气和氢气的密闭容器中,进行反应,反应平衡后,在通入氮气,为什么反应向正方向移动? 定容环境中当氮气与氢气反应生成氨气反应达到平衡后,按1比一再次充入氮气和氢气,氮气的转化率会? 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据在相同时间内测定的结果判断,合成氨的速率最快的是氢气和氮气合成氨当该反应达到平衡时,得出三种物质物质的量之比1:3:2为什么错?