氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。⑴下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变

氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有 3 次颁给研究氮气与氢气合成氨的化学家。

下图表示了 298K 时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答:

①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式:      

②对于合成氨的反应下列说法正确的是        ( 填编号 ) 。

A. 该反应在任意条件下都可以自发进行

B. 加入催化剂,能使该反应的 E 和△ H 都减小

C .若该反应在 298K 、 398K 时的化学平衡常数分别为 K 1 K 2 ,则 K 1 K 2

D .该反应属于人工固氮

⑵现在普遍应用的工业合成氨的方法为 N 2 +3H 2 2NH 3 是哈伯于 1905 年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是  

A. 使用的更高效催化剂       B. 升高温度

C. 及时分离出氨气           D. 充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)

②若在某温度下, 2L 的密闭容器中发生 N 2 +3H 2 2NH 3 的反应,下图表示 N 2 的物质的量随时间的变化曲线。用 H 2 表示 0~10min 内该反应的平均速率 v(H 2 )=      

11min 起,压缩容器的体积为 1L ,则 n(N 2 ) 的变化曲线为        

A. a     B.b     C.c     D.d

随着对合成氨研究的发展, 2001 年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通人一个加热到 5 00 ℃的电解池中,采用高质子导电性的 SCY 陶瓷 ( 能传递 H + ) 为介质里,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,实现了常压、 570 ℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如右上图)。则钯电极上的电极反应式是       


参考答案


( 12 分)( 1 ) ① N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g)  △ H== — 92kJ/mol ( 2 分 ) ② CD ( 2 分 )( 2 ) D ( 2 分 )    0.06mol/(L · min)  ( 2 分 )   D ( 2 分 )( 3 ) N 2 +6H + +6e===3NH 3 ( 2 分 )

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