氨是一種重要的化工原料,氨的合成和應(yīng)用是當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一.
(1)傳統(tǒng)哈伯法合成氨工藝中,N
2+3H
2 2NH
3△H<0
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為:K=
.升高溫度,K值
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
②不同溫度、壓強(qiáng)下,合成氨平衡體系中NH
3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)見下表(N
2和H
2的起始物質(zhì)的量之比為1:3 )
壓強(qiáng)(Mpa) 氨的平衡含(%) 溫度(攝氏度) |
0.1 |
10 |
20 |
30 |
60 |
100 |
200 |
15.3 |
81.5 |
86.4 |
89.9 |
95.4 |
98.8 |
300 |
2.2 |
52.0 |
64.2 |
71.0 |
84.2 |
92.6 |
400 |
0.4 |
25.1 |
38.2 |
47.0 |
65.2 |
79.8 |
500 |
0.1 |
10.6 |
19.1 |
26.4 |
42.2 |
57.5 |
600 |
0.05 |
4.5 |
9.1 |
13.8 |
23.1 |
31.4 |
表中數(shù)據(jù),
200
200
℃
100
100
MPa時(shí)H
2的轉(zhuǎn)化率最高,實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)不選用該條件的主要原因是
壓強(qiáng)太高,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求也高,難以實(shí)現(xiàn),且200℃時(shí)反應(yīng)速率過低
壓強(qiáng)太高,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求也高,難以實(shí)現(xiàn),且200℃時(shí)反應(yīng)速率過低
.
③下列關(guān)于合成氨說法正確是
C
C
A、使用催化劑可以提高NH
3的產(chǎn)率
B、尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向
C、由于△H<0,△S>0,故合成氨反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
(2)最近美國Simons等科學(xué)家發(fā)明了不必使氨先裂化為氫就可直接用于燃料電池的方法.它既有液氫燃料電池的優(yōu)點(diǎn),又克服了液氫不易保存的不足.其裝置為用鉑黑作為電極,加入電解質(zhì)溶液中,一個(gè)電極通入空氣,另一電極通入氨氣.其電池反應(yīng)為4NH
3+3O
2═2N
2+6H
2O.寫出負(fù)極電極反應(yīng)式
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
,你認(rèn)為電解質(zhì)溶液應(yīng)顯
堿
堿
性(填“酸性”、“中性”、“堿性”),其原因是
NH3在酸性介質(zhì)中易轉(zhuǎn)化為NH4+離子
NH3在酸性介質(zhì)中易轉(zhuǎn)化為NH4+離子
.