Question

 科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

（1）目前合成氨技术原理为：N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)；

△H=—92.4kJ·mol^—1。

① 673K，30MPa下，上述合成氨反应中n(NH₃)和n(H₂)随

时间变化的关系如右图所示。下列叙述正确的是        。

A．点a的正反应速率比点b的大

B．点c处反应达到平衡

C．点d和点 e处的n(N₂)相同

D．773K，30MPa下，反应至t₂时刻达到平衡，则n(NH₃)比图中e点的值大

② 在容积为2.0 L恒容的密闭容器中充入0.80 mol N₂(g)和1.60 mol H₂(g)，反应在673K、30MPa下达到平衡时，NH₃的体积分数为20%。该条件下反应N₂(g) + 3H₂(g) 2NH₃(g)的平衡常数K=        。K值越大，表明反应达到平衡时       。（填标号）。

A．化学反应速率越大  B．NH₃的产量一定越大  C．正反应进行得越完全

（2）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性

的 SCY陶瓷（能传递H⁺），实现了高温常压下高转化率的电

解合成氨。其实验装置如图，阴极的电极反应式       。

（3）根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，

N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应：

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

进一步研究NH₃生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：

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

 

①此合成反应的a       0；ΔS      0（填“＞”、“＜”或“＝”）；该反应属于        

A．一定自发  B．一定不自发   C．高温自发   D．低温自发

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

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

则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(都给分)；   C。

（2）N₂+6H⁺+6e^—==2NH₃

（3）①  >； >；C    ② 765 kJ·mol^—1