（14分）科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

（1）目前合成氨的技術(shù)原理為：

該反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，E2的變化是：             。（填“增大”、“減小”或“不變”）。

②將一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密閉容器中，在500℃、2×107Pa下發(fā)生如下反應(yīng)：      

5分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得N2為0.2 mol，H2為0.6 mol，NH3為0.2 mol。氮?dú)獾钠骄磻?yīng)速率v(N2)＝              ，H2的轉(zhuǎn)化率為              ，該反應(yīng)在此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為              。（后兩空保留小數(shù)點(diǎn)后一位）

③欲提高②容器中H2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是            。

A．向容器中按原比例再充入原料氣

B．向容器中再充入惰性氣體

C．改變反應(yīng)的催化劑

D．液化生成物分離出氨

（2）1998年希臘亞里士多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳導(dǎo)H+），從而實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。陰極的電極反應(yīng)式為                              。

（3）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道，在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3和TiO2）表面與水發(fā)生下列反應(yīng)：

進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度關(guān)系，常壓下達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

T/K

303

313

323

NH3生成量/（10－6mol）

4.8

5.9

6.0

此合成反應(yīng)的a        0。（填“大于”、“小于”或“等于”）

 

（14分）（每空2分)  

（1）①減小       ②0.02mol·L－1·min－1                33.3%         3.7 L2/mol2                       ③ A D

（2）N2 + 6H++ 6e－ = 2NH3

（3）大于

解析:

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：廣東省高考真題 題型：填空題

科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實(shí)驗(yàn)道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā) 生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表（光照、N2壓力l.0×l05 Pa、反應(yīng)時(shí)間3h）：

相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
回答下列問題：
（1）請(qǐng)畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。
（2）與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請(qǐng)?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議：_______________________。
（3）工業(yè)合成氨的反應(yīng)為。設(shè)在容積為2.0 L的密 閉容器中充人0. 60 mol N2(g)和l.60 mol H2(g)，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比）為4/7。計(jì)算
①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率；
②該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)。 

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