1. 合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:n2(g) + 3h2(g) 2nh3(g) +92.2 kj。合成氨工业中原料气n2可从空气中分离得到,h2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂——铁触媒;温度——400~500℃;压强——30~50 mpa。回答下列问题:
(1) 合成氨工业中原料气压缩到30~50 mpa的原因是__________。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是__________。
(2) 500℃,50 mpa时,在容积为v l的容器中加入n mol n2、3n mol h2,反应达平衡后测得平衡常数为k,此时n2的转化率为x,则k和x的关系满足__________。
(3) 已知h2(g)、co(g)、ch4(g)三种物质的燃烧热分别是285.8 kj·mol−1、283.0 kj·mol−1、890.3 kj·mol−1,1 mol h2o(g)转变为1 mol h2o(l)时放出44.0 kj热量。甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为:ch4(g) + h2o(g) → co(g) + 3h2(g)。则该反应的反应热资源难易程度:★★★★★★★★★★★★★★★
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