解析:合成氨的正反应是放热反应,升高温度正、逆反应速率都增大,但逆反应速率增大的程度大,A正确;在T1时φ(NH3)最大,达到平衡,再升高温度,平衡逆向移动,φ(NH3)减小,B正确,C错误;增大压强,平衡正向移动,φ(NH3)增大,D正确。

答案:C

3.合成氨反应达到平衡时NH3的体积分数与温度、压强的关系如下图所示。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是(　　)

A.提高分离技术

B.研制耐高压的合成塔

C.研制低温催化剂

D.探索不用N2和H2合成氨的新途径

解析:由图可知:φ(NH3)随着温度的升高而显著下降,故要提高φ(NH3),必须降低温度,但目前所用催化剂活性最好时的温度为700 K,故最有前途的研究方向为研制低温催化剂。

答案:C

4.下表的实验数据是在不同温度和压强下,平衡混合物中NH3含量的变化情况。

达到平衡时混合物中NH3的含量(体积分数)[入料V(N2)∶V(H2)=1∶3]

　　　　压强/MPa

NH3的　　　　　

含量/%　

温度/℃　　　 0.1 10 20 30 60 100 200 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

(1)比较200 ℃和300 ℃时的数据,可判断升高温度,平衡　　　　(填"正"或"逆")向移动,正反应方向为　　　　(填"吸热"或"放热")反应。

(2)根据平衡移动原理,合成氨适宜的条件是　　　　。

A.高温高压　　　　　　B.高温低压

C.低温高压 D.低温低压

(3)计算500 ℃、30 MPa时N2的转化率　　　　。

(4)实际工业生产合成氨时,考虑浓度对化学平衡的影响,还采取了一些措施。请写出其中的一个措施:

　。

解析:(1)由表中数据可以看出,在0.1 MPa下,200 ℃ NH3的含量比300 ℃ NH3的含量高,故知升高温度平衡逆向移动,进而根据平衡移动原理判断出正反应方向为放热反应。(2)由表中数据知,在相同压强下,温度越高,NH3的含量越低;相同温度时,压强越大,NH3的含量越高,故合成氨适宜条件是低温高压。