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110-學測試辦-自然-題組-16-17
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工業上利用哈柏法將氮氣與氫氣轉化為氨氣,用於製作肥料。據估計,目前人類食物中有一半的氮元素源於此法,因此哈柏法對於維持世界人口免於飢餓至為重要。根據哈柏法的反應,可以定義反應後氨氣莫耳產率如下:
氨氣莫耳產率
=
反應後氨氣莫耳數
反應後氣體總莫耳數
×
100
%
~~~~氨氣莫耳產率=\dfrac{反應後氨氣莫耳數}{反應後氣體總莫耳數} \times 100\%
氨氣莫耳產率
=
反應後氣體總莫耳數
反應後氨氣莫耳數
×
100%
圖5是在相同容器中,莫耳數比為
氮氣
:
氫氣
=
1
:
3
氮氣:氫氣=1:3
氮氣
的混合氣體在不同溫度下反應後,氨氣莫耳產率與壓力的關係曲線。根據上述內容,回答下列問題。
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:
氫氣
=
1
:
3
關於哈柏法和圖5的資料,下列敘述哪些正確?(應選3項)
A
此反應每消耗
1
1
1
莫耳氮氣會生成
3
3
3
莫耳氨氣
B
在
450
℃
450℃
450℃
、
200
200
200
atm下,氨氣莫耳產率約為
30
%
30\%
30%
C
在
300
℃
300℃
300℃
、
400
400
400
atm下,氨氣分壓大於氮氣與氫氣分壓之和
D
相同壓力下,氨氣產率隨溫度增加而減少,顯示溫度增加會導致氨氣莫耳數減少
E
相同溫度下,氨氣產率隨壓力增加而增加,顯示壓力增加會導致氫氣莫耳數增加
定義反應後氨氣重量產率為:
氨氣重量產率
=
反應後氨氣重量
反應後氣體總重量
×
100
%
\ce{氨氣重量產率=\dfrac{反應後氨氣重量}{反應後氣體總重量}\times 100\%}
氨氣重量產率
=
反應後氣體總重量
反應後氨氣重量
×
100
%
根據圖5,在
400
℃
400℃
400℃
、
200
200
200
atm下,反應後氨氣重量產率最接近下列哪一數值?
(
H
=
1
\ce{H=1}
H
=
1
,
N
=
14
\ce{N=14}
N
=
14
)
A
30
%
30\%
30%
B
40
%
40\%
40%
C
50
%
50\%
50%
D
60
%
60\%
60%
E
70
%
70\%
70%
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