Question

科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

⑴目前合成氨的技术原理为：N₂(g)+3H₂2NH₃  △H= - 92.4kJ/mol 该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₂的变化是：               。（填“增大”、“减小”或“不变”）。

②将一定量的N₂(g)和H₂(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×10⁷Pa下达到平衡，平衡时测得N₂为0.1 mol，H₂为0.3 mol，NH₃为0.1 mol。该条件下H₂的转化率为        。

③欲提高②容器中H₂的转化率，下列措施可行的是             。

A．向容器中按原比例再充入原料气

B．向容器中再充入惰性气体

C．改变反应的催化剂

D．液化生成物分离出氨

⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H⁺），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为                               。

 

⑶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和TiO₂）表面与水发生下列反应：

2N₂(g)+6H₂O(l)4NH₃(g)+3O₂(g)   △H= a kJ/mol

进一步研究NH₃生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：

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。（填“＞”“＜”或“=”）．

②已知：

N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）    △H= —92.4kJ/mol

2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）      △H= —571.6kJ/mol

则2N₂（g）+6H₂O（l）4NH₃（g）+3O₂（g）△H=_________________

Answer 1

减小     33.3%     AD   N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃    >    +1530.0kJ/mol