Question

合成氯是人類研究的重要課題，目前工業(yè)合成氨的原理為：

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93．0kJ/mol

（1）某溫度下，在2 L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，測得數(shù)據(jù)如下

??????????? 時(shí)間/h 物質(zhì)的量/mol	0	1	2	3	4
N2	2．0	1．83	1．7	1．6	1．6
H2	6．0	5．49	5．1	4．8	4．8
NH3	0	0．34	0．6	0．8	0．8

 

①0~2 h內(nèi)，v（N2）=??????????? 。

②平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為____；該溫度下，反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K=?? 。

③若保持溫度和體積不變，起始投入的N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡后，NH3比的濃度與上表中相同的為?????? （填選項(xiàng)字母）。

A．a=l、b=3．c=0? ?????? B．a=4、b=12、c=0

C．a=0、b=0．c=4? ???? D．a=l、b=3、c=2

（2）另據(jù)報(bào)道，常溫、常壓下，N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應(yīng)，生成NH3和O2。已知：H2的燃燒熱ΔH=-286kJ/mol，則陪制NH3反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ??????? 。

（3）采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H'），通過電解法也可合成氨，原理為：

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在電解法合成氨的過程申，應(yīng)將N2不斷地通入?? ___極，該電極反應(yīng)式為?????????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）①0．075 mol·L-1·h-1 ???? ② 20%?? 69．12???????? ③ C D??

（2）2 N2(g) + 6 H2O (l) = 4 NH3(g) + 3 O2 (g) ΔH = +1530 kJ·mol-1

（3）陰? N2 + 6 H+ + 6e- = 2NH3

【解析】

試題分析：（1）①v(N2)= ?c(N2) ÷?t =(2．0-1．7)mol÷2L÷2h=0．075mol/(L·h) ②平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為(6．0-4．8) ÷6．0×100%=20%． 化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與各反應(yīng)物濃度冪指數(shù)的乘積的比。所以。 ③若保持溫度和體積不變，起始投入的N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡后，NH3比的濃度與上表中相同,則應(yīng)該一邊倒轉(zhuǎn)化，得到的N2物質(zhì)的量為2mol，H2的物質(zhì)的量為6mol，NH3的物質(zhì)的量為0mol。可知C、D符合要求。選項(xiàng)為C、D。①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)?H=-93．0KJ/mol; ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?H=-572KJ/mol． ①×2-②×3．整理可得：2 N2(g) + 6 H2O (l) = 4 NH3(g) + 3 O2 (g) ΔH = +1530 kJ/mol。（3）因?yàn)?/span>N2在反應(yīng)中得到電子，化合價(jià)降低，所以應(yīng)該把N2不斷地通入陰極。電極反應(yīng)式為N2 + 6 H+ + 6e- = 2NH3。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、等效平衡、蓋斯定律及應(yīng)用的知識(shí)。