科學(xué)家一直致力研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法.曾實(shí)驗(yàn)報(bào)道:在常溫、常壓、光照條件下,N
2在催化劑(摻有少量Fe
2O
3的TiO
2)表面與水發(fā)生反應(yīng),生成的主要產(chǎn)物為NH
3.相應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
N
2(g)+3H
2O(1)?2NH
3(g)+
O
2(g)△H+765.2kJ.mol
-1回答下列問題:
Ⅰ.請(qǐng)?jiān)诖痤}紙里如右圖所示的坐標(biāo)中,畫出上述在有催化劑和無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖,并進(jìn)行標(biāo)注(標(biāo)注出“反應(yīng)物”、“生成物”、“有催化劑”、“無催化劑”、“△H”).
Ⅱ.目前工業(yè)合成氨的原理是:
N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g)△H=-192.0kJ?mol
-1(1)某條件下,在容積為2.0L的密閉容器中充入0.6mol N
2(g)和1.60mol H
2(g),經(jīng)過2min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)NH
3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(NH
3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之和的比)為
.
①該條件下反應(yīng)合成氨的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)K的表達(dá)式
.
②反應(yīng)在2min內(nèi)N
2的平均反應(yīng)應(yīng)速率為
.
③該條件下H
2的平衡轉(zhuǎn)化率為
.
④670K、30MPa下n(NH
3)和n(H
2)隨時(shí)間變化的關(guān)系圖,下列敘述正確的是
.
A.a(chǎn)點(diǎn)的正反應(yīng)速率比b點(diǎn)的大
B.c點(diǎn)處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.d點(diǎn)(t
1時(shí)刻)和e點(diǎn)(t
2時(shí)刻)處n(N
2)不一樣
D.其它條件不變,773K下反應(yīng)至t
1時(shí)刻,n(H
2)比圖中d點(diǎn)的值大
(2)將反應(yīng)得到氨氣液化為液氨,已知液氨中存在著下列平衡:2NH
3?NH
4++NH
2-.科學(xué)家在液氨中加入氫氧化銫(CsOH)和特殊的吸水劑,使液氨中的NH
4+生成N
4分子,請(qǐng)寫出液氨與氫氧化銫反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.