200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8 300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6 400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4 试分析上表所提供的数据,判断下列说法一定正确的是 (　　)

A.无论其他条件如何改变,只要增大压强就能提高NH3在平衡混合物中的含量

B.无论其他条件如何改变,只要升高温度就有利于提高N2的转化率

C.无论其他条件如何改变,只要降低温度就能提高NH3在平衡混合物中的含量

D.由上表数据可知,NH3的合成是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应

解析:由题目中所给数据可知,若温度最低,压强最大,则转化率最高,只改变一个条件,氨气的含量不能确定。当温度不变时,压强越大,氨气的含量越高,可知正反应为气体总体积缩小的反应;当压强相等时,温度越低,氨气的含量越高,所以确定正反应为放热反应。

答案:D

5.下面所示是合成氨的简要流程示意图,沿X线路回去的是(　　)

A.N2和H2 B.催化剂

C.N2 D.H2

解析:因合成氨为可逆反应,从合成塔出来的混合气体中含有大量的N2、H2,为提高原料的利用率,将分离后的氮气、氢气再输送到压缩机,循环利用。

答案:A

6.合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-92.2 kJ·mol-1。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:

催化剂:铁触媒;温度:400~500 ℃;压强:30~50 MPa。

回答下列问题:

(1)合成氨工业中原料气压缩到30~50 MPa的原因是　　　　　　　　　。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500 ℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是　　　　　　　　　。

(2)500 ℃、50 MPa时,在容积为V L的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K=　　　　。

(3)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式:　　　　　　　　　　　　　。