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题型:填空题 题类:常考题 难易度:普通

氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题.

(1)下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 (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 

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 

(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,下图所示的图示中,正确的是(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系 

(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 

(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⇌4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H= 

(已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•mol﹣1 , 2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(l)△H=﹣571.6kJ•mol﹣1


举一反三

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),一种工业合成氨,进而合成尿素的简易流程图如下:

(1)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:

CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)   CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)

恒容容器中,对于以上两个反应,能加快反应速率的是{#blank#}1{#/blank#} 

a.升高温度  b.充入He   c.加入催化剂   d.降低压强

(2)天然气中的H2S杂质常用氨水作吸收液吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式为{#blank#}2{#/blank#} ,该反应的氧化产物为{#blank#}3{#/blank#} 

(3)为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究.

①如将CO2与H2 以1:3的体积比混合. 适当条件下合成某烃和水,该烃是{#blank#}4{#/blank#} (填序号).

A.烷烃        B.烯烃       C.苯

②如将CO2与H2 以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4

已知:CH4 (g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=﹣890.3kJ/mol

H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H2=﹣285.8kJ/mol

则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是{#blank#}5{#/blank#} 

③已知CaCO3和BaCO3均为难溶于水的沉淀,某同学欲用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得Ca(OH)2和 Ba(OH)2在20℃时的溶解度(S)数据如下:Ca(OH)2:0.16g; Ba(OH)2:3.89g

则吸收CO2最合适的试剂是{#blank#}6{#/blank#} (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定{#blank#}7{#/blank#} .

(4)已知CO2+2NH3CO(NH22+H2O,若合成尿素CO(NH22的流程中转化率为80%时,100吨甲烷为原料能够合成{#blank#}8{#/blank#} 吨尿素.

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