(2011?懷柔區(qū)模擬)合成氨工業(yè)生產(chǎn)條件:催化劑:鐵觸媒,溫度:400~500℃,壓強:30~50MPa.每生成0.1molNH
3放熱4.61kJ.
請回答:
(1)工業(yè)合成氨反應的熱化學方程式
N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g)△H=-92.2kJ/mol
N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g)△H=-92.2kJ/mol
生產(chǎn)中采用400~500℃的高溫,原因之一是考慮催化劑的活性,原因之二是
提高反應速率,縮短達到平衡的時間
提高反應速率,縮短達到平衡的時間
(2)鐵觸媒是以FeO和Fe
2O
3為主要成分的氧化物.某鐵觸媒中n(Fe
2+):n(Fe
3+)=1:1,則n(Fe):n(O)=
4:5
4:5
.實驗測定,當n(Fe
2+):n(Fe
3+)=1:2時催化活性最高.Fe
2O
3中加適量碳粉可制備這種催化活性最高的鐵觸媒:2Fe
2O
3+C=4FeO+CO
2↑,理論上,240g Fe
2O
3中需要加入碳粉
3
3
g可以制備這種催化劑.
(3)某同學為探究某鐵觸媒的成分,用適量稀硝酸溶解少量樣品,取少許所得溶液滴加KSCN出現(xiàn)紅色,由此確定該鐵觸媒中鐵為+3價,你認為該結(jié)論
不合理
不合理
(填合理或不合理),理由:
由于硝酸會氧化其中可能存在的二價鐵,結(jié)果只能判斷樣品溶解于硝酸后中存在三價鐵而不能確定原樣品中鐵元素的價態(tài)
由于硝酸會氧化其中可能存在的二價鐵,結(jié)果只能判斷樣品溶解于硝酸后中存在三價鐵而不能確定原樣品中鐵元素的價態(tài)
(4)有人設想尋求合適的催化劑和電極材料,以N
2、H
2為原料,以HCl-NH
4Cl為電解質(zhì)溶液制取新型燃料電池,同時達到固氮作用.該電池的正極反應式為
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+
.