工业合成氨反应的反应热是多少

A. 合成氨反应温度是多少度

我国是一个人口众多的国家，粮食生产在农业生产的发展中占有重要的位置。通常增加粮食产量的途径是扩大耕地面积，但根据我国国情，可开垦的荒地已基本开发殆尽，这就决定了粮食增产必须走提高单位面积产量的途径。

施肥不仅能提高土壤肥力，而且也是提高作物单位面积产量的重要措施。化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入。中国能以占世界7％的耕地养活了占世界22％的人口，可以说化肥起到举足轻重的作用。

化肥是指用化学方法制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料，常见的有氮肥、磷肥、钾肥以及微量元素肥料。其中氮肥是使用量最大的，全世界的耕地每年大约施入氮肥2亿吨。

氮是构成生物体的一种必需元素，植物将这些物质用于形成氨基酸，而氨基酸则用于形成蛋白质，蛋白质在活细胞中起到很多重要的作用。

在地球的水域、土壤、大气和生物覆盖层中存在着许多氮，农作物在生长中会摄取这些氮。但由于土壤中的氮不断减少，需要大量施肥来补充。在传统农业中，农民们通过利用人类和动物的废料及施用绿肥，但这种方法不能提供足够的氮，因此农作物产量很低。

19世纪的科学家开始了解氮、磷、钾等关键养分在农业生产中的重要作用。1898年，德国科学家发明了一种制造氮肥的方法，利用炼焦炉使焦炭与石灰和纯氮发生化学反应，生成含有钙、碳和氮的化合物。但是这种方法能耗太高，无法实际应用。

19世纪末，德国化学家弗里茨·哈伯发明了一种新的合成氨的方法，即利用锇和铀作为催化剂，在200个大气压和500℃条件下，使氢和氮两种气体发生化合反应，能够廉价生产大量氮肥。由于这项发明，哈伯在1919年获得诺贝尔化学奖。

从此，氮肥在农业中得到越来越广泛的使用。1913年，德国建立了第一家生产合成氨的工厂，每年可生产6万吨氮肥。到20世纪50年代，全世界氮肥的使用量逐渐上升到1000万吨。如今，全世界每年施用约2亿吨氮肥，占农作物吸收全部氮量的40％左右。人类食物中大约有1／3的蛋白质都来自于氮肥。

整个20世纪，全球人口的数量几乎翻了两番，而开垦的土地却没有相应增加。正是由于氮肥等农用肥料的大量使用，有效地解决了长期以来一直制约粮食生产的根本性的问题。许多人口密度高而又缺乏耕地的国家通过施用更多的氮肥，以生产出足够的粮食，满足人口增长对食物的需求。

B. 氨在国民经济中占有重要地位．（1）工业合成氨时，合成塔中每产生1mol NH3，放出46.1kJ的热量．①工业合

（1）①反应物总能量大于生成物总能量，应为放热反应，生成1mol氨气放出46.1kJ热量，则反应的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol；
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol；
②反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，设N-H的键能为x，则945.8+3×436-6x=-92.2，x=391；
故答案为：391；
（2）①合成氨的反应为放热反应，反应温度越高，越不利于反应的进行，曲线a的氨气的物质的量分数最高，其反应温度对应相对最低，所以a曲线对应温度为200°C；
故答案为：200°C；
②A．及时分离出NH₃，可以使平衡正向进行，可以提高H₂的平衡转化率，故A正确；
B．加催化剂能加快反应速率，但不能提高H₂的平衡转化率，故B错误；
C．平衡常数与温度有关，与其他条件无关，同一温度下的平衡常数相同，反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＞K（N），故C正确；
故答案为：AC．
③在M点氨气的物质的量为60%，剩余40%，因为反应器中按n（N₂）：n（H₂）=1：3投料，故剩余氢气物质的量为30%，因为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），即发生反应的氢气物质的量90%，所以M点对应氢气的转化率=

C. 合成氨的反应是放热反应，因此工业合成氨常采用低温条件

前半句是对的，后半句是错误的。
合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol，ΔH小于0所以确实是放热。
虽然合成氨反应是放热，提高温度不利于平衡正向移动，但是合成氨需要铁触媒做催化剂，而铁触媒的最佳催化温度是500度左右，所以要高温，提高反应速率。

D. 工业上合成合成氨的热化学方程式如下：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol（1）请在答卷上画出以

（1）根据合成氨的热化学方程式知，合成氨的反应为放热反应，氮气和氢气的总能量高于氨气的总能量，故反应过程中体系的能量变化图为．

E. 工业合成氨是吸热反应还是放热反应

放热反应，这个反应需要在500摄氏度的温度下进行，但是不是因为这是吸热反应，而是因为这个反应所用的催化剂需要在这个温度下才能保持较大的活性

F. 合成氨工业的核心反应是N2（g）+3H2（g）催化剂高温高压2NH3（g）△H=Q kJ/mol．反应过程中能量变化如图

（1）加入催化剂，降低反应的活化能，则E₁和E₂都减小，但活化能之差不变，则反应热不变，故答案为：减小，减小；
（2）当0.5mol N₂和1.5mol H₂完全反应时，才能放出46.2kJ的热量，但反应为可能反应，不能完全进行，则密闭容器中充入0.5mol N₂和1.5mol H₂，充分反应后，放出的热量小于46.2kJ，
故答案为：＜；
（3）N₂（g）+3H₂（g）