合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大突破。
(1)氨氣分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)△H。若:N≡N鍵、H-H鍵和N-H鍵的鍵能分別記作a、b和c(單位:kJ?mol-1),則上述反應(yīng)的△H=6c-a-3b6c-a-3bkJ?mol-1。
(2)研究表明金屬催化劑可加速氨氣的分解。如表為某溫度下等質(zhì)量的不同金屬分別催化等濃度氨氣分解生成氫氣的初始速率(mmol?min-1)。
催化劑 | Ru | Rh | Ni | Pt | Pd | Fe |
初始速率 | 7.9 | 4.0 | 3.0 | 2.2 | 1.8 | 0.5 |
Fe
Fe
。(填寫催化劑的化學(xué)式)②溫度為T,在一體積固定的密閉容器中加入2mol NH3,此時(shí)壓強(qiáng)為P0,用Ru催化氨氣分解,若平衡時(shí)氨氣分解的轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫度下反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=
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P
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P
2
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(3)關(guān)于合成氨工藝的理解,下列正確的是
CD
CD
。A.合成氨工業(yè)常采用的反應(yīng)溫度為500℃左右,可用勒夏特列原理解釋
B.使用初始反應(yīng)速率更快的催化劑Ru,能提高平衡時(shí)NH3的產(chǎn)量
C.合成氨工業(yè)采用10MPa~30MPa,是因常壓下N2和H2的轉(zhuǎn)化率不高
D.分離空氣可得N2,通過(guò)天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得H2,原料氣須經(jīng)過(guò)凈化處理,以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生
(4)恒溫條件下,在一體積固定的密閉容器中加入1mol N2和3mol H2,用Ru催化合成NH3,NH3的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖1所示。保持其它條件不變,在t1時(shí)刻,再加入一定量物質(zhì)的量之比為1:3的N2和H2,t2時(shí)刻重新達(dá)到平衡。畫出t1~t3時(shí)刻N(yùn)H3體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)。
(5)電化學(xué)法也可合成氨。如圖2是用低溫固體質(zhì)子導(dǎo)體作為電解質(zhì),用Pt-C3N4作陰極催化劑電解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意圖,Pt-C3N4電極反應(yīng)產(chǎn)生NH3的電極反應(yīng)式
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算.
【答案】6c-a-3b;Fe;;CD;;N2+6e-+6H+=2NH3
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:11引用:2難度:0.5
相似題
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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