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現(xiàn)在普遍應用的工業(yè)合成氨的方法是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法反應物的轉化率不高。
(1)已知:1 mol N2(g)與適量H2(g)完全反應,生成NH3(g),放出92.2 kJ熱量,寫出反應的熱化學方程式:____________________。
(2)若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1______K2 (填“>” “=” 或 “<” )。
(3)在一定溫度下,向容積不變(始終為10L)的密閉容器中加入2 mol N2、8 mol H2及固體催化劑。
10分鐘后反應達到平衡狀態(tài),容器內氣體壓強變?yōu)槠鹗嫉?0%,此時氨氣的體積分數(shù)為______,用氮氣表示的反應速率為:____________。若想提高氨氣的產率,根據(jù)化學平衡移動原理,請?zhí)岢龊侠淼慕ㄗh:__________________(任意寫一條)。
(4)在上述相同條件下,若起始時加入4 mol NH3、2 mol H2及固體催化劑,反應達到平衡時NH3的體積分數(shù)比(3)中______(填“大”、“小”或“相等”)。
(5)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通入一個加熱到570℃的電解池中,采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質,用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氨(裝置如下圖)。
請回答:在電解法合成氨的電解池中______(填“能”或“不能”) 用水作電解質溶液的溶劑,原因是__________________。鈀電極A是電解池的______極(填“陽”或“陰”),該極上的電極反應式是__________________。
(1)N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g) △H=-92.2 kJ·mol-1
(2)>
(3)25% ;0.01mol/(L·min);增大氫氣濃度或增大氮氣濃度或增大反應物濃度或降溫或增大壓強或及時轉移走生成的氨(答案合理即可)
(4)相等
(5)不能;新法合成氨電解池的反應溫度是570℃時,水為水蒸氣;陰;N2+6e-+6H+=2NH3
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:2011-2012學年湖北武漢部分重點學校高二下學期期末統(tǒng)考化學卷(帶解析) 題型:填空題

(12分)現(xiàn)在普遍應用的工業(yè)合成氨的方法是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法反應物的轉化率不高。
(1)已知1 mol N2(g)與適量H2(g)完全反應,當生成NH3(g)0.1mol時,放出9.22kJ熱量,寫出反應的熱化學方程式:                                       
(2)若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1     K2(填“>”  “="”" 或 “<” )。
(3)在一定溫度下,向容積不變(始終為10L)的密閉容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固體催化劑。10分鐘后反應達到平衡狀態(tài),容器內氣體壓強變?yōu)槠鹗嫉?0%,此時氨氣的體積分數(shù)為          ,用氮氣表示的反應速率:                  。若想提高氨氣的產率,根據(jù)化學平衡移動原理,請?zhí)岢龊侠淼慕ㄗh:                     (任意寫一條)。
(4)在上述相同條件下,若起始時加入4 mol NH3、2 mol H2及固體催化劑,反應達到平衡時NH3的體積分數(shù)比(3)中          (填“大”、“小”或“相等”)。
(5)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通入一個加熱到570℃的電解池中,采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質,用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氨(裝置如右圖)。在電解法合成氨的電解池中               (填“能”或“不能”) 用水作電解質溶液的溶劑,原因是              。

鈀電極A是電解池的     極(填“陽”或“陰”),該極上的電極反應式是                。

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科目:高中化學 來源:2013屆湖北武漢部分重點學校高二下學期期末統(tǒng)考化學卷(解析版) 題型:填空題

(12分)現(xiàn)在普遍應用的工業(yè)合成氨的方法是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法反應物的轉化率不高。

(1)已知1 mol N2(g)與適量H2(g)完全反應,當生成NH3(g)0.1mol時,放出9.22kJ熱量,寫出反應的熱化學方程式:                                        。

(2)若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1      K2(填“>”  “=” 或 “<” )。

(3)在一定溫度下,向容積不變(始終為10L)的密閉容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固體催化劑。10分鐘后反應達到平衡狀態(tài),容器內氣體壓強變?yōu)槠鹗嫉?0%,此時氨氣的體積分數(shù)為           ,用氮氣表示的反應速率:                   。若想提高氨氣的產率,根據(jù)化學平衡移動原理,請?zhí)岢龊侠淼慕ㄗh:                      (任意寫一條)。

(4)在上述相同條件下,若起始時加入4 mol NH3、2 mol H2及固體催化劑,反應達到平衡時NH3的體積分數(shù)比(3)中           (填“大”、“小”或“相等”)。

(5)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通入一個加熱到570℃的電解池中,采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質,用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氨(裝置如右圖)。在電解法合成氨的電解池中                (填“能”或“不能”) 用水作電解質溶液的溶劑,原因是               。

鈀電極A是電解池的      極(填“陽”或“陰”),該極上的電極反應式是                 。

 

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科目:高中化學 來源:江蘇模擬題 題型:填空題

氨氣在農業(yè)和國防工業(yè)都有很重要的作用,歷史上諾貝爾化學獎曾經有3次頒給研究氮氣與氫氣合成氨的化學家。
(1)下圖表示了298K時氮氣與氫氣合成氨反應過程中的能量變化,據(jù)此請回答
對于合成氨的反應下列說法正確的是_____________(填編號)。
A.該反應在任意條件下都可以自發(fā)進行
B.加入催化劑,能使該反應的E和△H都減小
C.若該反應在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2
D.該反應屬于人工固氮
(2)現(xiàn)在普遍應用的工業(yè)合成氨的方法為N2+3H22NH3,是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法達到平衡時反應物的轉化率不高。
①能使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動的措施是_________________。
A.使用的更高效催化劑
B.升高溫度
C.及時分離出氨氣
D.充入氮氣,增大氮氣的濃度(保持容器體積不變)
②若在某溫度下,2L的密閉容器中發(fā)生N2+3H22NH3的反應,左下圖表示N2的物質的量隨時間的變化曲線。用H2表示0~10min內該反應的平均速率v(H2)=_______________。從11min起,壓縮容器的體積為
1L,則n(N2)的變化曲線為_____________________。
A. a B.b C.c D.d
(3)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通人一個加熱到500℃的電解池中,采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質里,用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜作電極,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氮(裝置如右上圖)。則鈀電極上的電極反應式是_____________________________。

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