氨的工業(yè)合成工藝的成熟推動了人類文明的進(jìn)步,不少科技工作者為了尋找廉價的氨的制備方法,進(jìn)行了前赴后繼的探索性工作。請回答下列各題:

(1)用氫氣和氮?dú)夂铣砂笔且粋可逆反應(yīng),化學(xué)方程式如下:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。已知,在常溫下,1g H2完全轉(zhuǎn)化為NH3,放出的熱量為15.4kJ。

①請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                      。常溫下,將10mol N2和30mol H2放入合成塔中,放出的熱量      (填“大于”或“大于”或“小于”)924 kJ

②如果一個反應(yīng)的△H-T△S<0,則該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。已知該反應(yīng)的△S=-198.2J?K-1?mol-1。請判斷上述氨氣的合成反應(yīng)在常溫下       (填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。(2)Marnellos和Stoukides發(fā)明了電化學(xué)制備氨氣方法,該方法用SCY陶瓷將陽極和陰極隔開,SCY陶瓷具有高質(zhì)子導(dǎo)電性,其作用是傳遞H這種方法實現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨。已知陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為:H2→2H+2e。則陰極的電極反應(yīng)為                。

(1) ①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H=-92.4kJ?mol─1 ;小于 ②能

(2) N2+6H++6e→2NH3

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2010?臨沂一模)氨氣在農(nóng)業(yè)和國防工業(yè)都有很重要的作用,歷史上諾貝爾化學(xué)獎曾經(jīng)有3次頒給研究氮?dú)馀c氫氣合成氨的化學(xué)家.

(1)如圖1表示了298K時氮?dú)馀c氫氣合成氨反應(yīng)過程中的能量變化,據(jù)此請回答:
①寫出氮?dú)馀c氫氣合成氨的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
N2(g)+3H2(g)
 催化劑 
.
 
2NH3(g)△H═-92kJ/mol
N2(g)+3H2(g)
 催化劑 
.
 
2NH3(g)△H═-92kJ/mol

②對于合成氨的反應(yīng)下列說法正確的是
CD
CD
(填編號)
A、該反應(yīng)在任意條件下都可以自發(fā)進(jìn)行
B、加入催化劑,能使該反應(yīng)的E和△H都減小
C、若反應(yīng)在298K、398K時的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2,K1>K2
D、該反應(yīng)屬于人工固氮
(2)現(xiàn)在普遍應(yīng)用的工業(yè)合成氮的方法N2+3H2?2NH3,是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法達(dá)到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高.
①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正方向移動的措施是
D
D
(填編號)
A、使用的更高效催化劑
B、升高溫度
C、及時分離出氨氣
D、沖入氮?dú)猓龃蟮獨(dú)獾臐舛龋ū3秩萜黧w積不變)
②若在某溫度下、2L的密閉容器中發(fā)生N2+3H2?2NH3的反應(yīng),如圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線.用H2表示0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平速率v(H2)=
0.06mol/(L?min)
0.06mol/(L?min)
.從1min起,壓縮容器的體積為1L,則n(N2)的變化曲線為
D
D
(填編號)
A、a  B、b   C、c   D、d
(3)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學(xué)家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下吧氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú),分別通入一個加熱到500℃的電解池中,采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)理用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬但多晶薄膜像電噪,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氮(裝置如圖3).
請回答:鎧電極是電解池的
極(填“陽“或“陰“),該極上的電極反應(yīng)式是
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

純堿是主要的化工原料,化學(xué)家發(fā)明了其不同的工業(yè)制法,其中法國化學(xué)家尼古拉斯早在1791年發(fā)明的工業(yè)合成碳酸鈉的方法,簡稱勒布朗制堿法.該方法包括以下兩個階段:首先從原料氯化鈉與濃硫酸在高溫下的反應(yīng)得到中間產(chǎn)物硫酸鈉,然后通過硫酸鈉與木炭和碳酸鈣的反應(yīng)來得到碳酸鈉.各步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
①2NaCl+H2SO4
500℃
Na2SO4+2HCl↑
②Na2SO4+2C 
1000℃
Na2S+2CO2
③Na2S+CaCO3
1000℃
Na2CO3+CaS
完成下列計算(計算過程保留3位有效數(shù)字)
(1)假設(shè)每一步反應(yīng)物的量足夠,反應(yīng)完全,理論上每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的質(zhì)量是
0.883
0.883
kg.
(2)步驟②碳單質(zhì)過量時也同樣可以反應(yīng)獲得Na2S,此時所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
.若其它條件不變,步驟②按此反應(yīng)進(jìn)行,每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的質(zhì)量是
0.883
0.883
kg,此時消耗碳單質(zhì)的量是原步驟②反應(yīng)用碳量的
2
2
倍.
(3)通過定性分析,勒布朗制堿法獲得的純堿含有雜質(zhì)CaCO3和CaS,為了測定產(chǎn)品純度,取10g樣品與稀硝酸反應(yīng),硫元素全部轉(zhuǎn)化成淡黃色固體,稱量其質(zhì)量為0.16g,另取10g樣品與稀鹽酸反應(yīng),得到氣體(忽略氣體在水中的溶解),折算為標(biāo)況下,體積為2.162L,計算求出該產(chǎn)品中Na2CO3的純度.
(4)若除氯化鈉和碳單質(zhì)的量外,其它反應(yīng)物足量,反應(yīng)充分,如果加入a mol氯化鈉時,生成的Na2CO3為y g,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為z mol,討論分析當(dāng)氯化鈉與碳的物質(zhì)的量之比x的值不同時,用函數(shù)式表示y和z的值是多少.
x y z

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年上海市黃浦區(qū)高三上學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量調(diào)研化學(xué)試卷(解析版) 題型:計算題

純堿是主要的化工原料,化學(xué)家發(fā)明了其不同的工業(yè)制法,其中法國化學(xué)家尼古拉斯·勒布朗早在1791年發(fā)明的工業(yè)合成碳酸鈉的方法,簡稱勒布朗制堿法。該方法包括以下兩個階段:首先從原料氯化鈉與濃硫酸在高溫下的反應(yīng)得到中間產(chǎn)物硫酸鈉,然后通過硫酸鈉與木炭和碳酸鈣的反應(yīng)來得到碳酸鈉。各步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:

2NaCl+H2SO  Na2SO4+2HCl↑

Na2SO4+2C  Na2S+2CO2

Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS

完成下列計算(計算過程保留3位有效數(shù)字)

(1)假設(shè)每一步反應(yīng)物的量足夠,反應(yīng)完全,理論上每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的的質(zhì)量是_________kg。

(2)步驟②碳單質(zhì)過量時也同樣可以反應(yīng)獲得Na2S,此時所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。若其它條件不變,步驟②按此反應(yīng)進(jìn)行,每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的的質(zhì)量是__________kg,此時消耗碳單質(zhì)的量是原步驟②反應(yīng)用碳量的____倍。

(3)通過定性分析,勒布朗制堿法獲得的純堿含有雜質(zhì)CaCO3和CaS,為了測定產(chǎn)品純度,取10g樣品與稀硝酸反應(yīng),硫元素全部轉(zhuǎn)化成淡黃色固體,稱量其質(zhì)量為0.16g,另取10g樣品與稀鹽酸反應(yīng),得到氣體(忽略氣體在水中的溶解),折算為標(biāo)況下,體積為2.162L,計算求出該產(chǎn)品中Na2CO3的純度。

(4)若除氯化鈉和碳單質(zhì)的量外,其它反應(yīng)物足量,反應(yīng)充分, 如果加入amol氯化鈉時,生成的Na2CO3為yg,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為zmol,討論分析當(dāng)氯化鈉與碳的物質(zhì)的量之比x的值不同時,用函數(shù)式表示y和z的值是多少。

x

y

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

純堿是主要的化工原料,化學(xué)家發(fā)明了其不同的工業(yè)制法,其中法國化學(xué)家尼古拉斯早在1791年發(fā)明的工業(yè)合成碳酸鈉的方法,簡稱勒布朗制堿法.該方法包括以下兩個階段:首先從原料氯化鈉與濃硫酸在高溫下的反應(yīng)得到中間產(chǎn)物硫酸鈉,然后通過硫酸鈉與木炭和碳酸鈣的反應(yīng)來得到碳酸鈉.各步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
①2NaCl+H2SO4數(shù)學(xué)公式Na2SO4+2HCl↑
②Na2SO4+2C 數(shù)學(xué)公式Na2S+2CO2
③Na2S+CaCO3數(shù)學(xué)公式Na2CO3+CaS
完成下列計算(計算過程保留3位有效數(shù)字)
(1)假設(shè)每一步反應(yīng)物的量足夠,反應(yīng)完全,理論上每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的質(zhì)量是______kg.
(2)步驟②碳單質(zhì)過量時也同樣可以反應(yīng)獲得Na2S,此時所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是______.若其它條件不變,步驟②按此反應(yīng)進(jìn)行,每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的質(zhì)量是______kg,此時消耗碳單質(zhì)的量是原步驟②反應(yīng)用碳量的______倍.
(3)通過定性分析,勒布朗制堿法獲得的純堿含有雜質(zhì)CaCO3和CaS,為了測定產(chǎn)品純度,取10g樣品與稀硝酸反應(yīng),硫元素全部轉(zhuǎn)化成淡黃色固體,稱量其質(zhì)量為0.16g,另取10g樣品與稀鹽酸反應(yīng),得到氣體(忽略氣體在水中的溶解),折算為標(biāo)況下,體積為2.162L,計算求出該產(chǎn)品中Na2CO3的純度.
(4)若除氯化鈉和碳單質(zhì)的量外,其它反應(yīng)物足量,反應(yīng)充分,如果加入a mol氯化鈉時,生成的Na2CO3為y g,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為z mol,討論分析當(dāng)氯化鈉與碳的物質(zhì)的量之比x的值不同時,用函數(shù)式表示y和z的值是多少.
xyz

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