合成氨是人类科学技术上的一项重大突破.工业上以天然气为原料合成氨.其生产工艺如下:造气阶段→转化阶段→分离净化→合成阶段
(1)造气阶段的反应为:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ/mol
①在一密闭容器中进行上述反应,测得 CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.反应中处于平衡状态的时间为___、___;10min时,改变的外界条件可能是___.
②如图2所示,在初始容积相等的甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和H2O.在相同温度下发生反应,并维持反应过程中温度不变.则达到平衡时,两容器中CH4的转化率大小关系为:α甲(CH4)___α乙(CH4);
(2)转化阶段发生的可逆反应为:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),一定温度下,反应的平衡常数为K=1.某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
0.5mol | 8.5mol | 2.0mol | 2.0mol |
a.v(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.无法判断
(3)合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol‾1
①依据温度对合成氨反应的影响,在如图3坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图.
②根据勒夏特列原理,简述提高合成氨原料转化率的一种方法___.