(14分)

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

⑴目前合成氨的技術(shù)原理為:

該反應(yīng)的能量變化如圖所示。

①在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是:      。(填“增大”、“減小”或“不變”)。

②將一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密閉容器中,在500℃、2×107Pa下達到平衡,測得N2為0.1 mol,H2為0.3 mol,NH3為0.1 mol。該條件下H2的轉(zhuǎn)化率為     

③欲提高②容器中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是     

A.向容器中按原比例再充入原料氣

B.向容器中再充入惰性氣體

C.改變反應(yīng)的催化劑

D.液化生成物分離出氨

⑵1998年希臘亞里士多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳導(dǎo)H+),從而實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨。其實驗裝置如圖所示。陰極的電極反應(yīng)式為     

⑶根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常 壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):

進一步研究NH3生成量與溫度關(guān)系,常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下:

T/K

303

313

323

NH3生成量/(106mol)

4.8

5.9

6.0

①此合成反應(yīng)的a_     0。(填“大于”、“小于”或“等于”)

②已知

⑷ NH4Cl溶液呈酸性,這是由于NH水解的緣故。則NH4Cl在重水(D2O)中水解的離子方程式是      

 

【答案】

(14分,每空2分)

⑴  ①減小           ② 33.3%          ③ A D

⑵  N2 + 6H+ + 6e- = 2NH3

⑶  ①大于      ②+1530.0

⑷  NH+ D2O  NH3·HDO + D+

【解析】

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究.最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生下列反應(yīng):
2N2(g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2(g)△H=a kJ?mol-1
上述反應(yīng)NH3生成量與溫度的關(guān)系,常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表:
溫度 T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
(1)此合成反應(yīng)的a
0 (填“>”“<”或“=”)
(2)用水稀釋0.1mol?L-1氨水,溶液中隨著水量的增加而減小的是
AD
AD
(填字母標(biāo)號)
A.
c(NH3?H2O)
c(OH-)
   B.
c(NH4+)?c(OH-)
c(NH3?H2O)
     C.c(H+)?c(OH-)   D.
c(OH-)
c(H+)

(3)氨可用于工業(yè)制硝酸,其主反應(yīng)為:
4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H<0
若此反應(yīng)起始的物質(zhì)的量相同,則下列關(guān)系圖正確的是
BD
BD
(填序號)

(4)在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
時間/濃度 c(NH3) (mol/L) c(O2 ) (mol/L) c(NO) (mol/L)
起始 0.8000 1.600 0.000
第2min 0.6000 a 0.2000
第4min 0.3000 0.9750 0.5000
第6min 0.3000 0.9750 0.5000
第8min 0.7000 1.475 0.1000
①反應(yīng)在第2min到第4min時,O2 的平均反應(yīng)速率為
0.1875
0.1875
mol/(L?min)
②反應(yīng)在第2min到第4min時改變了條件,改變的條件可能是
升高溫度或使用催化劑
升高溫度或使用催化劑

③在第6min到第8min時,改變了反應(yīng)的條件,該平衡向
移動(填“左”或“右”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

科學(xué)家一直致力于“人工固氨”的新方法研究.目前合成氨技術(shù)原理為:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)+92.4kJ/mol
673K,30MPa下,上述合成氨反應(yīng)中n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關(guān)系如圖1所示.

(1)下列敘述正確的是
AC
AC

A.點a的正反應(yīng)速率比點b的大
B.點c處反應(yīng)達到平衡
C.點d和點e處的n (N2)相同
D.773K,30MPa 下,反應(yīng)至t2時刻達到平衡,則n(NH3)比圖中e點的值大
(2)在容積為2.0L恒容得密閉容器中充入0.80mol N2(g)和1.60mol H2(g),673K、30MPa下達到平衡時,NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%.該條件下,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數(shù)值為:
1.07
1.07

(3)K值越大,表明反應(yīng)達到平衡時
C
C

A.H2的轉(zhuǎn)化率一定越高    B.NH3的產(chǎn)量一定越大    C.正反應(yīng)進行得越完全    D.化學(xué)反應(yīng)速率越大
(4)1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實現(xiàn)了高溫、常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨.其實驗裝置如圖2.陽極的電極反應(yīng)為:H2-2e→2H+,則陰極的電極反應(yīng)為:
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法.曾有報道: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和另一種常見氣體.進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系(其它條件均相同),部分實驗數(shù)據(jù)見下表:
T/K 303 313 323
平衡時NH3的生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
回答下列問題:
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
2N2+6H2O
 催化劑 
.
 
4NH3+3O2
2N2+6H2O
 催化劑 
.
 
4NH3+3O2

(2)請在答題紙的坐標(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,并進行必要標(biāo)注

(3)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?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
升高溫度,增大反應(yīng)物N2的濃度

(4)已知:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=-184.6kJ/mol
1
2
N2(g)+2H2(g)+
1
2
Cl2(g)═NH4Cl(s)△H=-313.6kJ/mol
①計算NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)的反應(yīng)焓變:△H=
-175.1 kJ/mol
-175.1 kJ/mol

②室溫下NH3就和HCl能發(fā)生化合反應(yīng)生成NH4Cl;而在加熱的條件下,NH4Cl則能分解為NH3和HCl.請用所學(xué)的化學(xué)原理解釋這一現(xiàn)象:
NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)是一個焓減、熵減的反應(yīng),在低溫下自發(fā),在高溫(加熱條件)下不自發(fā).而其逆反應(yīng)NH4Cl的分解則在高溫下自發(fā)
NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)是一個焓減、熵減的反應(yīng),在低溫下自發(fā),在高溫(加熱條件)下不自發(fā).而其逆反應(yīng)NH4Cl的分解則在高溫下自發(fā)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?門頭溝區(qū)模擬)科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的方法研究.
(1)目前合成氨的技術(shù)原理為:(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.4kJ/molN2
該反應(yīng)的能量變化如圖1所示.
①在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E2的變化是:
減小
減小
.(填“增大”、“減小”或“不變”).
②將一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密閉容器中,在500℃、2×107Pa下達到平衡,測得N2為0.1mol,H2為0.3mol,NH3為0.1mol.該條件下H2的轉(zhuǎn)化率為
33.3%
33.3%

③欲提高②容器中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是
AD
AD

A.向容器中按原比例再充入原料氣
B.向容器中再充入惰性氣體
C.改變反應(yīng)的催化劑
D.液化生成物分離出氨
(2)1998年希臘亞里士多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳導(dǎo)H+),從而實現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨.其實驗裝置如圖2所示.陰極的電極反應(yīng)式為
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

(3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常 壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3和TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g);△H=a kJ/mol
進一步研究NH3生成量與溫度關(guān)系,常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下:
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
①此合成反應(yīng)的a
大于
大于
0.(填“大于”、“小于”或“等于”)
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol
②已知
O2(g)+2H2(g)2H2O(l);△H=-571.6kJ/mol則2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g);△H=
kJ/mol
(4)NH4Cl溶液呈酸性,這是由于N
H
+
4
水解的緣故.則NH4Cl在重水(D2O)中水解的離子方程式是
NH4++D2O?NH3?HDO+D+
NH4++D2O?NH3?HDO+D+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

科學(xué)家一直致力于“人工固氮”的新方法研究.據(jù)報道: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和O2
(1)已知:①H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△Hl=-285.6kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H2=-92.2kJ/mol
寫出此條件下氮氣和水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 

(2)氨可用于工業(yè)制硝酸,其主反應(yīng)為:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H<0,此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為
 
,若此反應(yīng)起始的物質(zhì)的量相同,則如圖所示的關(guān)系圖正確的是
 
(填序號)
精英家教網(wǎng)
在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
時間/濃度 c(NH3)(mol/L) c(O2)(mol/L) c(NO)(mol/L)
起始 0.8000 1.600 0.000
第2min 0.6000 a 0.2000
第4min 0.3000 0.9750 0.5000
第6min 0.3000 0.9750 0.5000
第8min 0.7000 1.475 0.1000
①反應(yīng)在第2min到第4min時,O2的平均反應(yīng)速率為
 
mol?L-1?min-1
②反應(yīng)在第2min時改變了條件,改變的條件可能是
 

③在第6min時,改變了反應(yīng)的條件,該平衡向
 
移動(填“左”或“右”).

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