科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。 (1)目前合成氨技术原理为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g); △H=-92.4kJ·mol-1。 ① 673K,30MPa下,上述合成氨反应中n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是__________。 |
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A.点a的正反应速率比点b的大 B.点c处反应达到平衡 C.点d和点 e处的n(N2)相同 D.773K,30MPa下,反应至t2时刻达到平衡,则n(NH3)比图中e点的值大 ② 在容积为2.0 L恒容的密闭容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在673K、30MPa下达到平衡时,NH3的体积分数为20%。该条件下反应N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K= ________。(保留小数一位)K值越大,表明反应达到平衡时_________(填标号)。 A.H2的转化率一定越高 B.NH3的产量一定越大 C.正反应进行得越完全 D.化学反应速率越大 (2)1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的 SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式 ____________________。 |
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(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下, N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:N2(g) + 3H2O(1)2NH3(g) + O2(g)。△H = a kJ·mol-1 进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表 |
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①此合成反应的a______0;ΔS_______0,(填“>”、“<”或“=”) ②已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 .4kJ·mol-1 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) = -571.6kJ·mol-1 则N2(g) + 3H2O(l) = 2NH3(g) + O2(g) ΔH=_____________kJ·mol-1 |