试题

试题 试卷

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题型:填空题 题类:常考题 难易度:普通

人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程.

Ⅰ.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.

总反应式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入 极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2 , 该电极的反应式为   .

Ⅱ.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3 , 相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)═4NH3(g)+3O2(g),△H=Q.

(1)上述反应的平衡常数表达式为   .

(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒玉密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图(1)所示,则上述反应的Q 0(填“>”、“<”或“=”).

(3)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则如图(2)所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是 (选填字母代号),图(2)中△H的绝对值为1530kJ•mol1

Ⅲ.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣93.0kJ•mol1

回答下列问题:

(1)结合Ⅱ中的数据,则:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H= .

(2)在一定温度下,将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol.

①达平衡时,H2的转化率α1= .

②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2 , 当α12=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3 mol.

举一反三

大气固氮和合成氨是周氮的重要形式.下表是大气固氮和合成氨的部分K值:


N2+O2═2NO

N2+3H22NH3

温度

25℃

2000℃

25℃

400℃

平衡常数K

3.84×1031

0.1

5×108

200

(1)大气固氮是{#blank#}1{#/blank#}(“吸热”、“放热”)反应;人工固氮对农业意义十分重大,根据表中数据,可推知合成氨最重要的研究方向是{#blank#}2{#/blank#} .

(2)工业合成氨原料气的制备主要方法如下:

(1)以空气为原料制备N2 , 其方法是{#blank#}3{#/blank#} .

(2)以焦炭和水为原料制备H2 , 反应原理为{#blank#}4{#/blank#} 、{#blank#}5{#/blank#} .

H2中混有的CO可用醋酸亚铜氨溶液吸收,以防止合成氨时催化剂中毒:CO(g)+Cu(NH32Ac(aq)═Cu(NH32AC•CO(aq)+Q(Q>0);要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨,可{#blank#}6{#/blank#} (“升”“降”)温、{#blank#}7{#/blank#} (“增”“降”)压.

(3)液氨和水类似,也能自离解(电离):NH3+NH3═NH4++NH2

①液氨的离子积可以表示为{#blank#}8{#/blank#} .

②25℃时,液氨的离子积K=1.0×1030 . 若将NaNH2固体加入液氨中,则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变){#blank#}9{#/blank#}  (选填编号)

a.c(Na+)=c(NH2)    b.c(NH4+)•c(NH2)=1.0×1030  c.c(NH2)>c(NH4+

(4)若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离,则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时,反应的离子方程式为 {#blank#}10{#/blank#} .

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