14.科學(xué)家一直致力研究常溫.常壓下“人工圍氮 的新方法.曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道:在常溫.常壓.學(xué)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1.0×105Pa.反應(yīng)時(shí)間3 h): T/K 303 313 323 353 NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0 2.0 相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下: N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2kJ·mol-1 回答下列問題: (1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的坐標(biāo)圖中畫出上述反應(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? 高其反應(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N2(g)+3H2(g) 2NH3(g).設(shè)在容積為2.0L的密 閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 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)(NH2的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為.計(jì)算 ①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率, ②該條件下反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù). 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

科學(xué)家一直致力研究常溫、常壓下“人工圍氮”的新方法.曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道:在常溫、常壓、學(xué)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1.0×105Pa、反應(yīng)時(shí)間3h):
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=+765.2kJ?mol-1
回答下列問題:
(1)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:
升高溫度,增大反應(yīng)物N2的濃度,不斷移出生成物脫離反應(yīng)體系
升高溫度,增大反應(yīng)物N2的濃度,不斷移出生成物脫離反應(yīng)體系

(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol 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)(NH2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)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù).

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科學(xué)家一直致力研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法.曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)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,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+O2(g).回答下列問題:
(1)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1.0×105Pa、反應(yīng)時(shí)間3h),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為
吸熱
吸熱
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
(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:
升高溫度、增大N2的濃度
升高溫度、增大N2的濃度

(3)合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到,H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得.甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)反應(yīng)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下:
H2(g):△H=-285.8kJ?mol-1;
CO(g):△H=-283.0kJ?mol-1;
CH4(g):△H=-890.3kJ?mol-1
已知1mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O(l)時(shí)放出44.0kJ熱量.寫出CH4和H2O在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ?mol-1
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ?mol-1

(4)有人設(shè)想尋求適合的催化劑和電極材料,以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HCl--NH4Cl為電解質(zhì)溶液制成新型燃料電池,請(qǐng)寫出該電極的正極反應(yīng)式
N2+8H++6e-=2NH4+
N2+8H++6e-=2NH4+

(5)生成的NH3可用于制銨態(tài)氮肥,如(NH42SO4、NH4Cl,這些肥料顯
性,原因是(用離子方程式表示)
NH4++H2ONH3H2O+H+
NH4++H2ONH3H2O+H+
,使用時(shí)避免與
堿性
堿性
物質(zhì)合施.

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氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

(1)下圖是1mol NO2氣體和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出NO2氣體和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:               。

(2)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng): N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);

①下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是      (填字母)

a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2     b.v(H2)(逆) =)3v(N2)(正)

c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                      d.混合氣體的密度保持不變

②若上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2,再向容器中按物質(zhì)的量之比為1:3:2通入N2、H2、NH3,與原平衡相比,N2的物質(zhì)的量濃度      (填增大、不變或減小,下同),NH3的體積分?jǐn)?shù)       。

(3)科學(xué)家一直致力研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。請(qǐng)回答下列問題:

目前工業(yè)合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0。

   ①下圖表示隨條件改變,平衡混合氣體中氨氣的百分含

量的變化趨勢(shì)。當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是(選填字母序號(hào),下同)_____________;當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是_________________。

②液氨與水相似,存在著微弱的電離,寫出液氨發(fā)生電離的方程式: ___________________________

 

 

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(12分)
科學(xué)家一直致力研究常溫、常壓下“人工圍氮”的新方法。曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)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1.0×105Pa、反應(yīng)時(shí)間3 h):

T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10-6mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
 N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g)   ΔH=+765.2kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的坐標(biāo)圖中畫出上述反應(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?br />高其反應(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N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 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)(NH2的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為。計(jì)算
①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率;
②該條件下反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)。

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(08年廣東卷)科學(xué)家一直致力研究常溫、常壓下“人工圍氮”的新方法。曾有實(shí)驗(yàn)報(bào)道:在常溫、常壓、學(xué)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1.0×105Pa、反應(yīng)時(shí)間3 h):

T/K

303

313

323

353

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

2.0

相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g)    ΔH=+765.2kJ?mol-1

回答下列問題:

(1)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的坐標(biāo)圖中畫出上述反應(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N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 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)(NH2的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為。計(jì)算

① 該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率;

②該條件下反應(yīng)2NH3(g)            N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)。

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