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氮氣是制備含氮化合物的重要原料,而含氮化合物的用途廣泛。請回答下列問題:
(1)兩個常見的固氮反應為:
N2(g)+O2(g)?2NO(g)(Ⅰ)
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)(Ⅱ)
反應(Ⅰ)、(Ⅱ)在不同溫度下反應的平衡常數(shù)Kp示于如表。
反應 (Ⅰ) (Ⅱ)
溫度/K 298 2000 298 473 673
Kp 4.5×10-31 3.8×10-4 62(kPa)-2 6.2×10-5(kPa)-2 6.0×10-8(kPa)-2
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷下列說法中正確的是
ad
ad
(填序號)。
a.反應(Ⅰ)為吸熱反應,而反應(Ⅱ)為放熱反應
b.常溫下,反應(Ⅰ)的反應速率很小,而反應(Ⅱ)的反應速率很大
c.升高溫度,反應(Ⅰ)的反應速率增大,反應(Ⅱ)的反應速率減小
d.常溫下,利用反應(Ⅰ)固氮和利用反應(Ⅱ)固氮的反應程度相差很大
(2)合成氨工業(yè)中原料氣的主要成分是N2與H2,但其中所含的少量CO對合成塔的催化劑有害,因此需要對原料氣精制,這由“銅洗”工序?qū)崿F(xiàn)。有關(guān)反應的化學方程式如下:[Cu(NH32]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH33]Ac?CO(aq)△H=-35kJ/mol。請分析精煉工序生產(chǎn)適宜的條件為
低溫、加壓
低溫、加壓
。
(3)工業(yè)上,也可在堿性溶液中通過電解的方法實現(xiàn)由N2制取NH3通入N2的一極是陰極還是陽極
陰極
陰極
,寫出陽極的電極反應方程式
N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH-
N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH-
。
(4)氨是一種潛在的清潔能源,可用作堿性燃料電池的燃料。直接供氨堿性燃料電池如圖所示。

①寫出該燃料電池的負極反應方程式
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O

②已知一些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表:
化學鍵 O-O O═O N-N N=N N≡N O-H N-H
鍵能/(kJ/mol) 138 498 159 419 945 465 389
請計算反應4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)的ΔH=
-1262kJ/mol
-1262kJ/mol
。

【答案】ad;低溫、加壓;陰極;N2+6e-+6H2O=2NH3+6OH-;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;-1262kJ/mol
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:0引用:1難度:0.5
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