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工業上合成氨的原料之一——氫氣，有一種來源是取自石油氣，例如丙烷．根據以上敘述，回答第(1)～(3)題．

(1)有人設計了以下反應途徑，假設反應都能進行，你認為最合理的是[　　]

A．

B．

C．

D．

(2)按以上最合理的反應途徑；理論上用1mol丙烷最多可制得氫氣

[　　]

A．10mol

B．4mol

C．4.7mol

D．2.7mol

(3)該合理的反應途徑最顯著的優點是

[　　]

A．簡單易行

B．制得的

純度高

C．可同時獲得大量熱能

D．制取

的產量高

答案：C;A;D

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

合成氨對化學工業和國防工業具有重要意義．
（1）向合成塔中按1：4的物質的量之比充入N₂、H₂進行氨的合成，圖A為T⁰C時平衡混合物中氨氣的體積分數與壓強（P）的關系圖．

①寫出工業上合成氨的化學方程式

N₂+3H₂

催化劑

高溫高壓

2NH₃

N₂+3H₂

催化劑

高溫高壓

2NH₃

．
②圖A中氨氣的體積分數為15.00%時，H₂的轉化率=

24.45%

．
③圖B中T=500°C，溫度為450⁰C對應的曲線是

（選填字母“a“或“b”），選擇的理由是

合成氨的正反應是放熱反應，根據勒夏特列原理，其他條件不變，降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動

④由圖象知，增大壓強可提高原料的利用率，從生產實際考慮增大壓強需解決的問題是

研制耐壓設備（或增大壓強的動力、材料的強度等其他合理答案）

（寫出一條即可）．
（2）合成氨所需的氫氣可由甲烷與水反應制得，反應的熱化學方程式為：
CH₄（g）+H₂O

CO（g）+3H₂（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
（3）一定溫度下，在2L容器中發生上述反應，各物質的物質的量變化如下表

時間/min	CH₄（mol）	H₂0（ mol）	CO （mol）	H₂ （mol）
0	0.40	1.00	0	0
5	X₁	X₂	X₃	0.60
7	Y₁	Y₂	0.20	Y₃
10	0.21	0.81	0.19	0.62

①分析表中數據，判斷5?7min之間反應是否處于平衡狀態

是

（填“是”或“否”），
前5min平均反應速率v（CH₄）=

0.02mol?min^-1

．
②反應在7～10min之間，CO的物質的量減少的原因可能是

（填字母）．
a?減少CH₄ b?降低溫度c?增大壓強d?充入H₂
③若保持溫度不變，向1L容器中起始充入0.15mol CH₄.0.45mol H₂O．

0.05

mol CO、

0.15

mol H₂，達到平衡時CH₄的體積百分含量與第一次投料相同．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

化學在能源開發與利用中起到十分關鍵的作用．氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
Ⅰ（1）在298K、101kPa時，2g H₂完全燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量．則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：

H₂（g）+

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol

H₂（g）+

O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol

．
氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發展前景．現用氫氧燃料電池進行下圖飽和食鹽水電解實驗（圖中所用電極均為惰性電極）．分析該裝置、回答下列問題：
（2）氫氧燃料電池中，a電極為電池的是

負極

（填“正極”或“負極”），氣體M的分子式

H₂

，a電極上發生的電極反應式為：

H₂+OH^--2e^-=2H₂O

．
（3）若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL（密度為1.02g/mL）才能使溶液恢復至原來狀態．則在此電解過程中導線上轉移的電子數為

4.14

mol．（保留小數點后2位）
Ⅱ氫氣是合成氨的重要原料．工業上合成氨的反應是：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃ （g）△H=-92.2kJ?mol^-1
（4）下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是

③④

．
①N₂、H₂、NH₃的體積分數不再改變；
②單位時間內生成2n mol NH₃的同時生成3n mol H₂；
③單位時間內生成3n mol N-H鍵的同時生成n mol N≡N；
④用N₂、H₂、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2；
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變；
⑥混合氣體的總物質的量不再改變．
（5）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中反應，測得如下數據：

物質的量/（mol）/時間（h）	0	1	2	3	4
N₂	1.50	n₁	1.20	n₃	1.00
H₂	4.50	4.20	3.60	n₄	3.00
NH₃	0.00	0.20	n₂	1.00	1.00

根據表中數據計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為

27.7

kJ．
②0～1小時內N₂的平均反應速率

0.05

mol?L^-1?h^-1．
③此條件下該反應的化學平衡常數K═

0.15

（保留兩位小數）．
④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂ 和NH₃各1mol，化學平衡向

正反應

方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”．）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

化學在能源開發與利用中起著十分關鍵的作用．氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料．
I．氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發展前景．現用氫氧燃料電池進行如圖實驗（圖中所用電極均為惰性電極）：
（1）對于氫氧燃料電池中，下列表達不正確的是

A．a電極是負極，OH^-移向負極
B．b電極的電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
C．電池總反應式為：2H₂+O₂

點燃

2H₂O
D．電解質溶液的pH保持不變
E．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發電裝置
（2）上圖裝置中盛有100mL、0.1mol?L^-1AgNO₃溶液，當氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL（標準狀況下）時，則此時上圖裝置中溶液的pH=

（溶液體積變化忽略不計）
II氫氣是合成氨的重要原料．工業上合成氨的反應是：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.20kJ?mol^-1．
（1）下列事實中，不能說明上述可逆反應已達到平衡的是

②③

（填序號）
①單位時間內生成2n mol NH₃的同時生成3n mol H₂
②單位時間內生成n mol N-H的同時生成n mol N≡N
③用N₂、H₂、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2
④N₂、H₂、NH₃的體積分數不再改變
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變
⑥混合氣體的總物質的量不再改變
（2）已知合成氨反應在某溫度下2L的密閉容器中進行，測得如下數據：

時間（h）物質的量（mol）	0	1	2	3	4
N₂	1.50	n₁	1.20	n₃	1.00
H₂	4.50	4.20	3.60	n₄	3.00
NH₃	0	0.20	N₂	1.00	1.00

根據表中數據計算：
①反應進行到2小時時放出的熱量為

27.66kJ

②此條件下該反應的化學平衡常數K=

（保留兩位小數）
③反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂和NH₃各1.00mol，化學平衡將向

正反應

方向移動（填“正反應”或“逆反應”、“不移動”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

氫氣是合成氨的重要原料．工業上合成氨的反應是：N₂（g）+3H₂（g）

催化劑

高溫高壓

2NH₃（g）；△H=-92.2kJ?mol^-1
（1）下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是

③④

．
①N₂、H₂、NH₃的體積分數不再改變
②單位時間內生成2n molNH₃的同時生成3n molH₂O
③單位時間內生成3n molN-H鍵的同時生成n mol N≡N
④用N₂、H₂O、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速度之比為1：3：2
⑤混合氣體的平均摩爾質量不再改變
⑥混合氣體的總物質的量不再改變
（2）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中進行，測得如下數據：

時間（h）物質的量（mol）	0	1	2	3	4
N₂	1.50	n₁	1.20	n₃	1.00
H₂	4.50	4.20	3.60	n₄	3.00
NH₃	0.00	0.20	n₂	1.00	1.00

根據表中數據計算：
①0～1小時內N₂的平均反應速度率為

0.0500

mol?L^-1?h^-1
②此溫度下該反應的化學平衡常數K=

0.15

保留兩位小數）．
③反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂O、NH₃各1mol，化學平衡向

正反應

方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”）．

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科目：高中化學 來源：2010年寧波市八校高二下學期期末聯考化學試題 題型：實驗題

（18分）化學在能源開發與利用中起到十分關鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。

Ⅰ （1）在298K、101kPa時，2g H₂完全燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量。則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：。

氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發展前景。現用氫氧燃料電池進行下圖飽和食鹽水電解實驗（圖中所用電極均為惰性電極）。分析該裝置、回答下列問題：

（2）氫氧燃料電池中，a電極為電池的是（填“正極”或“負極”），氣體M的分子式，a電極上發生的電極反應式為：。

（3）若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL(密度為1.02g/mL)才能使溶液恢復至原來狀態。則在此電解過程中導線上轉移的電子數為 mol。（保留小數點后2位）

Ⅱ 氫氣是合成氨的重要原料。工業上合成氨的反應是：

N₂（g）＋3H₂(g)2NH₃ (g) ΔH＝－92.2kJ·mol^－1

(4)下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是。

① N₂、H₂ 、NH₃的體積分數不再改變；

② 單位時間內生成2n mol NH₃的同時生成3n mol H₂；

③ 單位時間內生成3n mol N—H鍵的同時生成n mol N≡N；

④ 用N₂、H₂ 、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2；

⑤ 混合氣體的平均摩爾質量不再改變；

⑥ 混合氣體的總物質的量不再改變。

（5）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中反應，測得如下數據：

根據表中數據計算：

①反應進行到2小時時放出的熱量為 kJ。

②0~1小時內N₂的平均反應速率 mol·L^-1·h^-1。

③此條件下該反應的化學平衡常數K== （保留兩位小數）。

④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂ 和NH₃各1 mol，化學平衡向方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”。）

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