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题文

(11 分)科学家一直致力研究常温、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,反应的化学方程式如下:N2(g)+ 3H2O(l)  2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题:
(1)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),则该反应的正反应为            反应(填“吸热”或“放热”)

T/K
303
313
323
NH3生成量/(10-6 mol)
4.8
5.9
6.0

(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)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数
据如下:
H2(g) :△H =-285.8 kJ・mol1
CO(g) :△H =-283.0 kJ・mol1
CH4(g) :△H =-890.3 kJ・mol1
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。 
(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式                     
(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显       性,原因是(用离子方程式表示)___________________________,使用时避免与________________物质合施。

科目 化学   题型 填空题   难度 较易
知识点: 探究化学反应机理
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相关试题

在10L容器中,加入2mol的SO2(g)和2mol的NO2(g),保持温度恒定,发生反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)。当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为50%。
(1)该温度下的该反应的平衡常数=__________________(用数值表示)
(2)该温度下、该容器中,再继续加入1mol的SO2(g),则:
化学平衡将向________方向移动,NO2的转化率将____________;

煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH="+131.3" kJ•mol-1,ΔS=+133.7J•(K•mol) -1
①该反应能否自发进行与有关。
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是(填字母,下同)
a.容器中的压强不变
b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键
c.υ(CO) =υ(H2O)
d.c(CO)=c(H2)

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义.根据已学知识回答下列问题:
(1)对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0,673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示.

下列叙述正确的是(填选项).
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值大
(2)已知N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•mol1
①合成氨工业采取的下列措施不可用平衡移动原理解释的是(填选项).
A.采用较高压强(20MPa~50MPa)
B.采用500℃的高温
C.用铁触媒作催化剂
D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
②在容积均为2L(容器体积不可变)的甲、乙两个容器中,分别加入2molN2、6molH2和1molN2、3molH2,在相同温度、催化剂下使其反应.最终达到平衡后,两容器N2转化率分别为α、α,则甲容器中平衡常数表达式为(用含α的代数式表示,化简为最简式),此时αα(填“>”、“<”“=”).

一密封体系中发生下列反应:N2 +3H22NH3 +Q,下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图:

回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是______.
(2)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化?
(3)下列各时间段时,氨的百分含量最高的是______.

A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6

根据下列叙述写出相应的热化学方程式:
(1)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,该反应的热化学方程式是
(2)如图是198K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图.该反应的热化学方程式为:

(3)写出以下物质的电离方程式:
NaHCO3
CH3COONH4
H2CO3

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