N2 + 3H22NH3
起始n/mol 6 18 1
转化n/mol x 3x 2x
平衡n/mol 6-x 18-3x 1+2x
据题意(6"-" x)/(1+2x)=9/8,x=3/2,故N2的转化率为(3/2)/6×100%=25%
答案:C
5.氨在国民经济中占有重要地位,下图是合成氨的简要流程:
Ⅰ.原料气的制备。
(1)合成氨所需氮气来自空气,方法之一是将空气液化后再加热分离;请另设计一种从空气中分离出氮气的方法: 。
(2)请写出工业上获得氢气的一种方法(用化学方程式表示) 。
Ⅱ.原料气的净化。
为防止催化剂"中毒",原料气在进入压缩机之前必须经过净化、精制处理,"精制"过程通常是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨[Cu(NH3)2]Ac溶液,以获得纯净原料气。其中,吸收CO的反应方程式为CO+[Cu(NH3)2]Ac+NH3·H2O[Cu(NH3)3CO]Ac+H2O ΔH<0
(3)为提高CO吸收率,可采取的有效措施是
。
(4)除去氧气时,氧气将[Cu(NH3)2]Ac氧化为[Cu(NH3)4]Ac2,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是 。
Ⅲ.氨的合成。
(5)据报道,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。请写出钯电极A上的电极反应式:
。
解析:由化学方程式可知此反应为放热反应,反应前有气体,反应后无气体,所以可以采取加压、降温使平衡右移;还原剂[Cu(NH3)2]Ac中铜元素化合价升高1,氧化剂O2中氧元素化合价降低2,所以还原剂与氧化剂物质的量之比为4∶1;N2得电子,氮元素化合价降低3,可得N2+6e-2NH3,用H+配平。