Marnellos和Stoukides發(fā)明了電化學(xué)制備氨氣方法，該方法用SCY陶瓷將陽極和陰極隔開，SCY陶瓷具有高質(zhì)子導(dǎo)電性，其作用是傳遞H+，這種方法實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨。已知陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：H2-2e=2H+，則陰極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?中山模擬）工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

（1）某溫度下體積為200L的氨合成塔中，測得如下數(shù)據(jù)：
時間（h）濃度（mol/L） 0 1 2 3 4
N2 1.500 1.400 1.200 C1 C1
H2 4.500 4.200 3.600 C2 C2
NH3 0 0.200 0.600 C3 C3
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算0～2小時內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率
0.15
0.15
mol?L-1?h-1
若起始時與平衡時的壓強(qiáng)之比為a，則N2的轉(zhuǎn)化率為
2（1-
1
a
）
2（1-
1
a
）
（用含a的代數(shù)式表示）
（2）希臘阿里斯多德大學(xué)的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，發(fā)明了一種合成氨的新方法（Science，2，Oct.1998，p98），在常壓下，把氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú)夥謩e通入一個加熱到570℃的電解池，利用能通過氫離子的多孔陶瓷固體作電解質(zhì)，氫氣和氮?dú)庠陔姌O上合成了氨，轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%，試寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式
N2+6H++6e-═2NH3
N2+6H++6e-═2NH3

（3）氨氣和氧氣從145℃就開始反應(yīng)，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物（如圖）：
4NH3+5O2?4NO+6H2O　 K1=1×1053（900℃）
4NH3+3O2?2N2+6H2O　  K2=1×1067（900℃）溫度較低時以生成
N2
N2
為主，溫度高于900℃時，NO產(chǎn)率下降的原因
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度轉(zhuǎn)化率下降
生成NO的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度轉(zhuǎn)化率下降
．吸收塔中需要補(bǔ)充空氣的原因
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸
進(jìn)一步與NO反應(yīng)生成硝酸
．
（4）尾氣處理時小型化工廠常用尿素作為氮氧化物的吸收劑，此法運(yùn)行費(fèi)用低，吸收效果好，不產(chǎn)生二次污染，吸收后尾氣中NOx的去除率高達(dá)99.95%．其主要的反應(yīng)為氮氧化物混合氣與水反應(yīng)生成亞硝酸，亞硝酸再與尿素反應(yīng)生成CO2和N2請寫出有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式
NO+NO2+H2O=2HNO2
NO+NO2+H2O=2HNO2
，
CO（NH2）2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
CO（NH2）2+2HNO2=CO2+2N2+3H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2010?寶雞三模）合成氨對化學(xué)工業(yè)和國防工業(yè)具有重要意義，尋找方便廉價(jià)的合成氨方法自然成為化學(xué)科技工作者的研究方向．
請回答下列有關(guān)合成氨反應(yīng)的有關(guān)問題：
（1）在一定溫度和催化劑下，將3.2mol H2和1.2molN2混合于一個容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，在2min末時反應(yīng)恰好達(dá)平衡，此時生成了0.8mol NH3．則在2min內(nèi)以H2表示的反應(yīng)速率為
0.3mol/（L?min）
0.3mol/（L?min）
；N2此時的轉(zhuǎn)化率為
33.3%
33.3%
，該條件下的平衡常數(shù)為
0.4mol-2?L2
0.4mol-2?L2
．
（2）在（1）中平衡時，若要想通過改變反應(yīng)條件使平衡向正反應(yīng)方向移動且平衡常數(shù)不變，可改變的反應(yīng)條件為
增大壓強(qiáng)（或增大反應(yīng)物的濃度，或?qū)睔鈴幕旌象w系中分離出去）
增大壓強(qiáng)（或增大反應(yīng)物的濃度，或?qū)睔鈴幕旌象w系中分離出去）
（任填一種）．
（3）若已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）；△H=180.5kJ/mol
4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）；△H=一905kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）；△H=-483.6kJ/mol
請寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol
．
（4）Marnellos和Stoukides發(fā)明了電化學(xué)制備氨氣的方法，該方法用SCY陶瓷將負(fù)極和正極隔開，SCY陶瓷具有高質(zhì)子導(dǎo)電性，其作用是傳遞H+，這種方法實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨．已知負(fù)極的電極反應(yīng)為H2一2e-═2H+，則正極發(fā)生的電極反應(yīng)為
N2+6H++6e-═2NH3
N2+6H++6e-═2NH3
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑，對化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響。

(1) 500℃、50MPa時，在容積為5L的密閉容器中加入4 mol N2、8 mol H2，反應(yīng)達(dá)平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為25%，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K，則K＝__________________。

(2) 500℃、50MPa時，在容積為5L的密閉容器中，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率仍為25%的是_____________

A．2molN2+4molH2                      B．2molN2+4molH2+ 6molHe

C．4molN2+8molH2+6molHe              D．3molN2+5molH2+2molNH3

(3)希臘阿里斯多德大學(xué)的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，發(fā)明了一種合成氨的新方法，在常壓下，把氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú)夥謩e通入一個加熱到570℃的電解池，利用能通過氫離子的多孔陶瓷固體作電解質(zhì)，氫氣和氮?dú)庠陔姌O上合成了氨，轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%，試寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式　　　　                   　　　。

(4)合成氨工廠常通過測定反應(yīng)前后混合氣體的密度來確定N2的轉(zhuǎn)化率。某工廠測得反應(yīng)前合成塔中N2和H2混合氣體的密度為0.554g·L-1，從合成塔出來的混合氣體在相同條件下密度為0.693g·L-1(密度均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)，則該合成氨廠N2的轉(zhuǎn)化率_____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

(8分)德國人哈伯在1913年實(shí)現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)，反應(yīng)原理：

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；已知298 K時，

ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1，試回答下列問題：

(1)計(jì)算說明298 K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？________(填“能”或“不能”)；在298K時，將10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，為什么放出的熱量小于924 kJ？________。

(2)如圖在一定條件下，將1 mol N2和3mol H2混合于一個10 L的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到A平衡時，混合氣體中氨占25%，試回答下列問題：

①N2的轉(zhuǎn)化率為________；

②在達(dá)到狀態(tài)A時，平衡常數(shù)KA＝________(代入數(shù)值的表達(dá)式，不要求得具體數(shù)值)，當(dāng)溫度由T1變化到T2時，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。

③在達(dá)到狀態(tài)B時，下列說法正確的是(　　)

a．通入氬氣使壓強(qiáng)增大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動

b．N2的正反應(yīng)速率是H2的逆反應(yīng)速率的1/3倍

c．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小

d．增加N2的物質(zhì)的量，H2的轉(zhuǎn)化率降低

(3)若在恒溫、恒壓條件下合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(填“向左”“向右”或“不”)。

(4)在1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marnellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實(shí)現(xiàn)了高溫高壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖：

則陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________________________。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》專題綜合測試（蘇教版） 題型：填空題

(8分)德國人哈伯在1913年實(shí)現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)，反應(yīng)原理：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；已知298 K時，
ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1，試回答下列問題：
(1)計(jì)算說明298 K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？________(填“能”或“不能”)；在298 K時，將10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，為什么放出的熱量小于924 kJ？________。

(2)如圖在一定條件下，將1 mol N2和3 mol H2混合于一個10 L的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到A平衡時，混合氣體中氨占25%，試回答下列問題：
①N2的轉(zhuǎn)化率為________；
②在達(dá)到狀態(tài)A時，平衡常數(shù)KA＝________(代入數(shù)值的表達(dá)式，不要求得具體數(shù)值)，當(dāng)溫度由T1變化到T2時，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。
③在達(dá)到狀態(tài)B時，下列說法正確的是(　　)
a．通入氬氣使壓強(qiáng)增大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
b．N2的正反應(yīng)速率是H2的逆反應(yīng)速率的1/3倍
c．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小
d．增加N2的物質(zhì)的量，H2的轉(zhuǎn)化率降低
(3)若在恒溫、恒壓條件下合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(填“向左”“向右”或“不”)。
(4)在1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marnellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實(shí)現(xiàn)了高溫高壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖：

則陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________________________。

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