氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防科技中有著重要應(yīng)用,科研工作者對其進行著廣泛研究。請回答:
(1)某課題組實現(xiàn)了在常溫常壓下,以氮氣和液態(tài)水為原料制備氨氣,同時有氧氣生成。
已知,在一定溫度和壓強下,由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol純物質(zhì)的熱效應(yīng),稱為該物質(zhì)的生成熱(△H)。常溫常壓下、相關(guān)物質(zhì)的生成熱如下表所示:
物質(zhì) | NH3(g) | H2O(l) |
△H/kJ?mol-1 | -46 | -242 |
2N2(g)+6H2O(l)?3O2(g)+4NH3(g)△H=+1268 kJ?mol-1
2N2(g)+6H2O(l)?3O2(g)+4NH3(g)△H=+1268 kJ?mol-1
。(2)利用生物電池,以H2、N2為原料合成氨的裝置如圖1所示。
![](http://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202309/423/90da25c3.png)
Q、R均為催化劑,據(jù)圖示判斷,負極反應(yīng)的催化劑為
Q
Q
(填“Q”或“R”);正極的電極反應(yīng)式為 N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
。(3)氨氣是工業(yè)制硝酸的主要原料之一,催化氧化步驟中發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
I.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H=-906kJ/mol
II.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266kJ/mol
將固定比例NH3和O2 的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器,反應(yīng)產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖2所示。
①催化氧化步驟中,最適宜的溫度為
T2
T2
(填“T1”或“T2”)。②低于T1℃時,NO的產(chǎn)率較低的原因為
溫度較低時,反應(yīng)速率慢,同時部分反應(yīng)物生成N2
溫度較低時,反應(yīng)速率慢,同時部分反應(yīng)物生成N2
。③高于T2℃時,NO的產(chǎn)率降低的可能原因為
AB
AB
(填選項字母)A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)減小
C.反應(yīng)活化能增大 D.氨氣溶于水
④T2℃(T1>T2)時,向20L恒容密閉容器中充入2molNH3和2.75molO2,發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量的隨時間(t)變化關(guān)系如圖3所示。
T2℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.075
0.075
;5min時,改變了某一外界條件,所改變的條件可能為 升高溫度或縮小容器容積
升高溫度或縮小容器容積
。【考點】化學(xué)平衡的計算.
【答案】2N2(g)+6H2O(l)?3O2(g)+4NH3(g)△H=+1268 kJ?mol-1;Q;N2+6H++6e-=2NH3;T2;溫度較低時,反應(yīng)速率慢,同時部分反應(yīng)物生成N2;AB;0.075;升高溫度或縮小容器容積
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:2難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,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,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),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,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
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:60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