Question

【題目】工業(yè)上可以由N2和H2合成NH3，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。已知：1molN2的共價鍵斷裂吸收的能量為Q1kJ；1molH2的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為Q2kJ；形成1molNH3中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ。則Q1+3Q2_____2Q3(填“＞”、“＜”或“=”)。

(2)寫出加快合成氨反應(yīng)速率的措施_______________。

(3)工業(yè)上也可通過電解的方法由N2制取NH3：2N2 +6H2O4NH3 +3O2，若制得8.96L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）NH3，轉(zhuǎn)移電子_____mol。

Answer 1

【答案】3H2+N22NH3 < 適當(dāng)升溫或增大N2的濃度或增加H2的濃度或加入高效催化劑 1.2

【解析】

(1)氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏捍呋瘎┑淖饔孟掳l(fā)生反應(yīng)得到氨氣；對于放熱反應(yīng)，新化學(xué)鍵生成釋放的能量高于舊鍵斷裂吸收的能量；

(2)從外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析解答；

(3)根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算。

(1)工業(yè)上可以由N2和H2在高溫高壓以及催化劑的條件下合成NH3，即3H2+N22NH3，1molN2的共價鍵斷裂吸收的能量為Q1kJ，1molH2的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為Q2kJ；形成1molNH3中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以新化學(xué)鍵生成釋放的能量高于舊鍵斷裂吸收的能量，即Q1+3Q2＜2Q3；

(2)在其他條件不變時，升高溫度、增加壓強(qiáng)、加催化劑、增加反應(yīng)物濃度都可以加快反應(yīng)速率；

(3)若制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96L NH3，則n(NH3)=8.96L÷22.4L/mol=0.4mol，根據(jù)方程式中可知：每反應(yīng)產(chǎn)生4molNH3，轉(zhuǎn)移12mol電子，則反應(yīng)產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)的量為0.4mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e-)=(0.4mol÷4)×12 =1.2mol。