合成氨是人工固氮的主要手段,對人類生存社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著重大意義。該反應(yīng)歷程和能量變化如圖所示,其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。
(1)合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/molN2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol。
(2)下表為不同溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知,表中T2>>572(填“>”“<”或“=”)。
T/K | T1 | 572 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
3
7
49
3
p
2
49
3
p
2
(4)合成氨反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的大量運(yùn)用,滿足了人口的急劇增長對糧食的需求,也為有機(jī)合成提供了足夠的原料一氨。合成氨反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng):N2+3H2?2NH3。在298K時(shí),K=4.1×106(mol?L-1)-2。從平衡常數(shù)來看,反應(yīng)的限度已經(jīng)很大,為什么還需要使用催化劑?
使用催化劑主要是為了(在不影響限度的情況下)加快反應(yīng)速率,提高單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量
使用催化劑主要是為了(在不影響限度的情況下)加快反應(yīng)速率,提高單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量
。(5)若工業(yè)生產(chǎn)中N2和H2按投料比1:2.8的比例進(jìn)入合成塔,采用此投料比的原因是
增加相對廉價(jià)原料氮?dú)獾挠昧?,提高相對昂貴原料氫氣的轉(zhuǎn)化率,降低生產(chǎn)成本
增加相對廉價(jià)原料氮?dú)獾挠昧?,提高相對昂貴原料氫氣的轉(zhuǎn)化率,降低生產(chǎn)成本
。若從合成塔出來的混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為15%,則N2和H2的轉(zhuǎn)化率比值為
0.93
0.93
。(保留兩位小數(shù))(6)利用反應(yīng)6NO2+8NH3═7N2+12H2O構(gòu)成電池,能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,裝置如圖所示:
寫出電極B的電極反應(yīng)式:
2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-
2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-
。【答案】N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol;>;;使用催化劑主要是為了(在不影響限度的情況下)加快反應(yīng)速率,提高單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量;增加相對廉價(jià)原料氮?dú)獾挠昧浚岣呦鄬Π嘿F原料氫氣的轉(zhuǎn)化率,降低生產(chǎn)成本;0.93;2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-
49
3
p
2
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:34引用:1難度:0.4
相似題
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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(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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