题型:填空题 题类:常考题 难易度:普通
氮是大气中含量最多的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用.请回答:
(1)下列变化属于“氮的固定”的是 (填字母)
a.植物从土壤中吸收氮肥
b.硝酸和氨气反应生成氮肥
c.将空气中的氮气转变为氮的化合物
d.大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
(2)据报道,意大利科学家获得了极具研究价值的N4 , 其分子结构如图1所示.
已知Ⅰ.断裂1mol N﹣N键吸收167kJ热量,形成1mol N≡N键放出942kJ热量,
Ⅱ.N2 (g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.2kJ•mol﹣1则:N4 (g)+6H2 (g)4NH3(g)△H= kJ•mol﹣1
(3)图2是工业生产硝酸的流程.
①1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨.2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意如图:
、、 分别表示N2、H2、NH3 . 图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面.分别写出图②→③、图③→④表示的变化过程 .
②合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.2kJ•mol﹣1 , 该反应的化学平衡常数表达式K= .在一定温度和压强下,将H2和N2按3:1(体积比)混合后进入合成塔,反应达到平衡时,平衡混合气中NH3的体积分数为15%,此时H2的转化率为 .
③吸收塔中通入空气的目的是 .
氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题.
(1)如表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值.
反应 | 大气固氮 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) | 工业固氮 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10﹣31 | 0.1 | 5×108 | 0.507 | 0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于{#blank#}1{#/blank#} (填“吸热”或“放热”)反应.
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因 {#blank#}2{#/blank#} .
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因{#blank#}3{#/blank#} .
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,如图所示的图示中,正确的是 {#blank#}4{#/blank#} (填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系{#blank#}5{#/blank#} .
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是 {#blank#}6{#/blank#} .
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)⇌4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H={#blank#}7{#/blank#} .
(已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•mol﹣1 , 2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(l)△H=﹣571.6kJ•mol﹣1)
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