Question

（14分）一種“人工固氮”的新方法是在光照條件下，N₂在催化劑表面與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成NH₃和氧氣。 已知：

化學(xué)鍵	N≡N	H—O	N—H	O=O
鍵能/kJ·mol-1	945	463	391	498

（1）請(qǐng)根據(jù)以上信息，寫(xiě)出“人工固氮”新方法的熱化學(xué)方程式：_____▲______；

（2）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(jiàn)下表（反應(yīng)時(shí)間3 h）：

T/℃	30	40	50
生成NH3量／（10-6mo1/L）	4.8	5.9	6.0

①50℃時(shí)從開(kāi)始到3 h內(nèi)以O(shè)₂物質(zhì)的量濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為   ▲   ；

②與目前廣泛應(yīng)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（請(qǐng)寫(xiě)出兩條）   ▲     、   ▲     ；

（3）氨是氮肥工業(yè)的重要原料。某化肥廠(chǎng)生產(chǎn)銨態(tài)氮肥(NH₄)₂SO₄的工業(yè)流程如下：

① 往沉淀池中裝入CaSO₄懸濁液后，需先通入足量NH₃，再通入CO₂的原因是

    ▲     。

② 煅燒爐中產(chǎn)生的固態(tài)副產(chǎn)品為    ▲     ，生產(chǎn)流程中能被循環(huán)利用的物質(zhì)X為    ▲     。

 

Answer 1

（14分）

（1）N₂(g) + 3H₂O( g)2NH₃(g) + O₂(g)； △H = + 630 kJ·mol^-1                  （3分）

（2）①2.5×l0^-8 mol／(L·min)或①1.5×l0^-6mol／(L·h)                                    （2分）

②升高溫度；增大壓強(qiáng)；                                                    （合理均可，2分）

（3）①氨在水中溶解度大，使溶液呈堿性，有利于吸收CO₂，增大c(CO₃^2-)，促使CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃，同時(shí)生成(NH₄)₂SO₄                                                                                                                                                                                                                （3分）

②CaO（或生石灰）    CO₂（或二氧化碳）  （各2分，共4分）

解析: