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傳統工業氨合成的溫度

(1)根據平衡常數等於平衡產物濃度的冪積除以反應物濃度的冪積,那麽k的分母就是反應物,分子就是產物,冪就是前面的系數。從k可以知道反應是12N2 +32H2?NH3,所以答案是:12N2 +32H2?NH3

(2)根據表可知,在壹定壓力下,氨的體積分數從400℃到500℃是遞減的,說明升溫平衡向逆反應方向移動,所以平衡常數k會從400℃到500℃遞減,氨合成催化劑的名稱是鐵催化劑,所以答案是:減少;鐵催化劑;

(3)根據表中數據分析,在壹定壓力下,溫度越低,氨的體積分數越大,在壹定溫度下,壓力越高,氨的體積分數越大,所以高壓低溫有利於氨的合成,但在工業生產中,除了轉化率外,還要考慮反應速率,所以合成氨工業選擇的條件是450℃和40.5MPa。

所以,答案:從化學反應速率來看,催化劑在450℃時催化效果最好;考慮到化學反應速率和平衡移動,在能耗和材料強度允許的情況下,40.5MPa條件下,平衡體系中氨的體積分數較大。

(4)根據平衡移動原理,為了提高反應的轉化率,平衡應盡可能向正反應方向移動;

A.將混合體系中的氨液化分離,相當於降低了產物的濃度,使天平向正反應方向移動,提高了反應的轉化率,故A正確;

b、向體系中充入適量的氫氣,相當於增加反應物的濃度。雖然天平向正反應方向移動,反應物中氫的總量增加很多,但氫的轉化率降低,所以B是錯的;

c、回收氫氣和氮氣相當於未轉化的反應物再次反應,因此反應的轉化率提高,故c正確;

D、向體系中充入適量的氨,相當於增加了產物的濃度,使平衡向逆反應方向移動,降低了反應的轉化率,故D錯誤;

所以選擇AC。

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