Question

 科學家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

（1）目前合成氨技術(shù)原理為：N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)；

△H=—92.4kJ·mol^—1。

① 673K，30MPa下，上述合成氨反應中n(NH₃)和n(H₂)隨

時間變化的關(guān)系如右圖所示。下列敘述正確的是        。

A．點a的正反應速率比點b的大

B．點c處反應達到平衡

C．點d和點 e處的n(N₂)相同

D．773K，30MPa下，反應至t₂時刻達到平衡，則n(NH₃)比圖中e點的值大

② 在容積為2.0 L恒容的密閉容器中充入0.80 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g)，反應在673K、30MPa下達到平衡時，NH₃的體積分數(shù)為20%。該條件下反應N₂(g) + 3H₂(g) 2NH₃(g)的平衡常數(shù)K=        。K值越大，表明反應達到平衡時       。（填標號）。

A．化學反應速率越大  B．NH₃的產(chǎn)量一定越大  C．正反應進行得越完全

（2）1998年希臘亞里斯多德大學的兩位科學家采用高質(zhì)子導電性

的 SCY陶瓷（能傳遞H⁺），實現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電

解合成氨。其實驗裝置如圖，陰極的電極反應式       。

（3）根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常壓、光照條件下，

N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生下列反應：

N₂(g)+ 3H₂O(1)  2NH₃(g)+ O₂(g) △H = a kJ·mol^—1

進一步研究NH₃生成量與溫度的關(guān)系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下表：

T/K	303	313	323
NH3生成量/（10-6mol）	4.8	5.9	6.0

 

①此合成反應的a       0；ΔS      0（填“＞”、“＜”或“＝”）；該反應屬于        

A．一定自發(fā)  B．一定不自發(fā)   C．高溫自發(fā)   D．低溫自發(fā)

②已知：N₂(g)+ 3H₂(g)2NH₃(g) ΔH= －92 .4kJ·mol^—1

       2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) = －571.6kJ·mol^—1

則N₂(g)+ 3H₂O(1) = 2NH₃(g) + O₂(g)ΔH=      kJ·mol^—1。

 

Answer 1

 

（1）①   AC    ②16/15或1.07或1.1(都給分)；   C。

（2）N₂+6H⁺+6e^—==2NH₃

（3）①  >； >；C    ② 765 kJ·mol^—1