题目

题型：专项题难度：来源：

氨在国民经济中占有重要的地位，2008年，我国氨产量接近5 000万吨。下图是合成氨的简要流程。

(1)下表是空气中部分气体的沸点。将空气液化后加热分馏，依据下表数据判断，最先气化得到的气体是_____________。

(2)天然气、重油、煤都可以与水反应制得氢气。下表是某合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗。

①依据上表信息，你认为采用____________为原料最好。
②请写出甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳的化学方程式：__________。
③已知C(s)、CO(g)和H₂ (g)完全燃烧的热化学方程式分别为：
C(s)+O₂(g)=CO₂ (g) △H=-394 kJ.mol^-1;
2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) △H=-566 kJ. mol^-1;
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) △H=-484 kJ.mol^-1.
试写出由C与水蒸气在高温条件下反应生成氢气与一氧化碳的热化学方程式：_________________
(3)下表是在某种催化剂作用下用体积比为1:3的氮、氢混合气反应达到平衡时的一些实验数据。

①依据表中数据判断，合成氨反应N₂+3H₂2NH₃的 △H____________0（填“>”“<”或“无法判断”），请简要说明理由______________。
②该反应的化学平衡常数表达式为：_________________，
③在300℃、10 MPa下，合成氨反应达到平衡时，混合气体的体积是反应开始时的_____________倍。

答案

(1)氦气
(2)①天然气 ；②CH₄+ H₂OCO+3H₂ ；③C(s)+H₂O(g)CO(g)+H₂(g) △H=131 kJ·mol^-1
(3)①< ；相同条件下，升高温度，NH₃含量减小，平衡左移，逆反应吸热，正反应放热
②
③0. 658或