目录O单元 化学与技术
【理综卷(化学解析)·2015届湖北省八校高三第一次联考(201412)】36.【化学—选修2:化学与技术】(15分)
化学是人类进步的关键,化学为人类的生产、生活提供了物质保证。氮的化合物是重要的化工原料,在工农业生产中有很多重要应用。工业上合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)25℃时合成氨反应热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),ΔH=-92.4kJ/mol。在该温度时,取1molN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。其原因是___________ 。___
(2)原料氢气的来源是水和碳氢化合物,写出工业生产中分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式: , 。
(3)设备B的名称 ,其中m和n是两个通水口,入水口是 (填“m”或“n”),
不宜从相反方向通水的原因 。
(4)设备C的作用是 。
(5)为了提高其产量,降低能耗,近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是 ;与传统的合成氨的方法比较,该方法的优是 。
【知识点】化学与技术O1 O5
【答案解析】(1)该反应是可逆反应,反应不完全。 (1分)
(2)C+H2O CO+H2 CH4+H2O CO+3H2(4分,各2分)
(3)冷却塔(或冷凝器)(1分) n(1分)
高温气体由冷却塔上端进入,冷却水从下端进入,逆向冷却效果好(2分)
(4)将液氨与未反应的原料气分离(2分)
(5)在电磁场的作用下氮氮三建更容易断裂,降低了合成反应所需的能量,反应更容易进行(2分) 节能减排,降低了设备要求(2分)
解析:(1)取1molN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,由于该反应是可逆反应,反应不完全,所以实际放出的热量总是小于92.4kJ;(2)工业生产中分别采用煤和天然气为原料在高温下与水蒸气反应制取氢气,化学反应方程为:C+H2O CO+H2 ,CH4+H2O CO+3H2;(3)设备B的名称冷却塔(或冷凝器),其中m和n是两个通水口,入水口是n,高温气体由冷却塔上端进入,冷却水从下端进入,逆流冷却效果好。
(4)设备C的作用是将液氨与未反应的原料气分离;(5)在电磁场的作用下氮氮三键更容易断裂,降低