Question

含氮化合物對人類生活有十分重大的意義。

（1）目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法是用氮氣和氫氣在一定條件下化合。

      已知：N₂(g)+O₂(g) ＝2NO(g)   △H＝+180.5kJ/mol

4NH₃(g)+5O₂(g)＝4NO(g)+6H₂O(g)  △H＝-905kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)  △H＝-483.6kJ/mol

  ①寫出工業(yè)合成氨的熱化學方程式：                                        。

  ②實驗室模擬合成氨，在2L密閉容器中投入1molN₂ 和3mol H₂，容器中氨氣的體積分數(shù)隨時間變化如圖所示。則0_~10min，NH₃的平均速率為                   ；達平衡時，N₂的轉化率為          。

  ③若在②達平衡后，保持容器體積及溫度不變，移走0.5molNH₃，再達平衡時，N₂的體積分數(shù)將      ，平衡常數(shù)           （填“增大”“減小”或“不變”）

（2）科學家一直致力于研究常溫常壓下“人工固氮”的方法。據(jù)報道：在常溫常壓條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水反應，生成NH₃和一種單質。進一步研究NH₃生成量與溫度關系，部分實驗數(shù)據(jù)如下（反應時間3h，其余條件一樣）

T/℃	30	40	50
NH3生成量/10-6mol	4.8	5.9	6.0

①寫出常溫下“人工固氮”反應的化學方程式：                             _

此反應△H     0（填“>”、“<”或“=）。

②該反應中的催化劑TiO₂的制取方法之一是將TiCl₄氣體導入氫氧火焰中（700~1000℃）進行水解。寫出TiCl₄水解的化學方程式：                               。

③在上述固氮過程中，除加入催化劑外，能提高生產(chǎn)速率，但不降低產(chǎn)率的措施還可以是             。

A．適當升高溫度                           B．將氨氣液化分離   

C．增大反應物N₂的濃度                     D．增大壓強

Answer 1

（1） ①熱化學方程式：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H＝-92.4 kJ/mol  （3分） 。

  ②NH₃的平均速率為 0.04mol/(L·min)    ；達平衡時，N₂的轉化率為   40%  。

  ③N₂的體積分數(shù)將   增大   ，平衡常數(shù)  不變   （填“增大”“減小”或“不變”）

（2） ①寫出常溫下“人工固氮”反應的化學方程式：    2N₂ +6H₂O =4NH₃ + 3O₂       _

此反應△H  >   0（填“>”、“<”或“=）。

② 寫出TiCl₄水解的化學方程式： TiCl₄ + 2H₂O  TiO₂  +4HCl   。③   AC   。