科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h):
T/K |
303 |
313 |
323 |
353 |
NH3生成量/(10-6 mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
2.0 |
相应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+
O2(g)
ΔH="+765.2" kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议: 。(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入
0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。计算:
①该条件下N2的平衡转化率;②该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数。
200℃时,5.4 g水蒸气与15.6 gNa2O2充分反应,求反应中产生O2在标准状况下的体积是多少L?
恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个容积为2L的密闭容器中,发生如下反应: N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
若反应进行到5min时,测得n (N2) = 13mol,n (NH3) = 6mol,计算a值及N2的起始浓度(要有计算过程)
在由铜锌组成的原电池(电解质是稀硫酸)中,有位同学在铜电极收集到了标准状况下22.4L的气体,
(1) 铜锌原电池的总反应的离子方程式为:________________________________________________________________________
(2) 铜电极产生标准状况下22.4L气体的过程中有多少克的锌溶解?
取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物38克置于试管中充分加热,直到不再生成气体时测得生成CO2的体积在标准状
况下为2.24L.求(1)原混合物中NaHCO3的质量 (2)Na2CO3与NaHCO3的物质的量比
有10.2 g镁铝合金恰好溶于250 mL 4 mol·L-1的盐酸中,现加入2 mol·L-1的氢氧化钠溶液。请回答以下问题(要求有计算过程):
(1)10.2 g镁铝合金中各物质的质量分别是多少?
(2)要使产生的沉淀的质量最大,需加入的氢氧化钠溶液的体积是多少?
(3)要使产生的沉淀只有氢氧化镁,至少需加入的氢氧化钠溶液的体积是多少?