Question

工業生產硝酸銨的流程圖如下圖。請回答

（1）已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝－92 kJ·mol^-1。
①在500℃、2．02×10⁷Pa和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，充分反應后，放出的熱量______(填“<”“>”“=”)92．4kJ，理由是______________________________。
②為有效提高氫氣的轉化率，實際生產中宜采取的措施有____________
A．降低溫度 B．最適合催化劑活性的適當高溫 C．增大壓強
D．降低壓強 E．循環利用和不斷補充氮氣 F．及時移出氨
（2） 已知鉑銠合金網未預熱也會發熱。寫出氨催化氧化的化學方程式：________________________，該反應的化學平衡常數表達式K=________________，當溫度升高時，K值______（填“增大”、“減小”或“無影響”）。
（3）在一定溫度和壓強的密閉容器中，將平均相對分子質量為8．5的H₂和N₂混合，當該反應達到平衡時，測出平衡混合氣的平均相對分子質量為10，請計算此時H₂的轉化率（寫出計算過程）
___________________________________________

Answer 1

（1）①＜；在101KPa和298K條件下，1mol氮氣和3mol氫氣完全反應生成2mol氨氣，放出92．4kJ熱量，該反應為可逆反應，反應物不能全部變為生成物；又因為反應溫度為500℃，所以放出的熱量小于92.4kJ
②CEF
（2）4NH₃+5O₂4NO+6H₂O； K=；減小
（3）設充入氣體總量為1mol，氮氣的物質的量為x，則氫氣的物質的量為（1-x）。
則有： 28x+2(1-x)=8．5（或用十字交叉法）
解得：N₂：x=0．25mol H₂：1mol-0．25mol=0．75mol
又設平衡時N₂轉化的物質的量為y，則

則有：
解得：y=0．075mol
則氫氣的轉化率為：