Question

(8分)德國人哈伯在1913年實(shí)現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)，反應(yīng)原理：
N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)；已知298 K時(shí)，
ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1，ΔS＝－198.2 J·mol^－1·K^－1，試回答下列問題：
(1)計(jì)算說明298 K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？________(填“能”或“不能”)；在298 K時(shí)，將10 mol N₂和30 mol H₂放入合成塔中，為什么放出的熱量小于924 kJ？________。

(2)如圖在一定條件下，將1 mol N₂和3 mol H₂混合于一個(gè)10 L的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到A平衡時(shí)，混合氣體中氨占25%，試回答下列問題：
①N₂的轉(zhuǎn)化率為________；
②在達(dá)到狀態(tài)A時(shí)，平衡常數(shù)K_A＝________(代入數(shù)值的表達(dá)式，不要求得具體數(shù)值)，當(dāng)溫度由T₁變化到T₂時(shí)，K_A________K_B(填“＝”、“<”或“>”)。
③在達(dá)到狀態(tài)B時(shí)，下列說法正確的是(　　)
a．通入氬氣使壓強(qiáng)增大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
b．N₂的正反應(yīng)速率是H₂的逆反應(yīng)速率的1/3倍
c．降低溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小
d．增加N₂的物質(zhì)的量，H₂的轉(zhuǎn)化率降低
(3)若在恒溫、恒壓條件下合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”)。
(4)在1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marnellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H^＋)，實(shí)現(xiàn)了高溫高壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖：

則陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________________________。

Answer 1

(1)能'由于合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng)，10 mol N₂和30 mol H₂不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于10×92.4 kJ＝924 kJ
(2)①40%'②0.08²/(0.06×O.18³)'>'③b
(3)向左'(4)N₂＋6e^－＋6H^＋===2NH₃

解析