问题 问答题

工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),△H=-92.44kJ/mol;其部分工艺流程如下:

反应体系中各组分的部分性质见下表:

气体氮气氢气
熔点(℃)-210.01-252.77-77.74
沸点(℃)-195.79-259.23-33.42
回答下列问题:

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K=______.随着温度的升高,K值______(填增大、减小、不变).

(2)平衡常数K值越大,表明______(填序号).

A.N2的转化率越高                 B.NH3的产率越大

C.原料中N2的含量越高             D.化学反应速率越快

(3)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程.即反应后通过把混合气体的温度降低到______使______分离出来;继续循环的气体是______.

答案

(1)平衡常数K=

生成物平衡浓度系数次方的乘积
反应物平衡浓度系数次方的乘积
=
[NH3]2
[N2][H2]3
,根据反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),△H=-92.44kJ/mol,可知反应是放热反应,随着温度的升高,K减小,故答案为:
[NH3]2
[N2][H2]3
;减小;

(2)平衡常数K值越大,说明化学方应向右进行的彻底,反应物的转化率越高,生成物NH3的产率越大,故选AB;

(3)根据题意可知氨气的沸点是-33.42,可以将温度降低到-33.42,让氨气分离出来,氢气和氮气可以再循环利用,故答案为:-33.42;NH3;N2、H2

单项选择题
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