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    Marnellos和Stoukides发明了电化学制备氨气方法，该方法用SCY陶瓷将阳极和阴极隔开，SCY陶瓷具有高质子导电性，其作用是传递H+，这种方法实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。已知阳极发生的电极反应为：H2-2e=2H+，则阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 。

    N2+6H++6e=2NH3

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2009?中山模拟）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

    （1）某温度下体积为200L的氨合成塔中，测得如下数据：
    时间（h）浓度（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
    根据表中数据计算0～2小时内N2的平均反应速率
    0.15
    0.15
    mol?L-1?h-1
    若起始时与平衡时的压强之比为a，则N2的转化率为
    2（1-
    1
    a
    ）
    2（1-
    1
    a
    ）
    （用含a的代数式表示）
    （2）希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法（Science，2，Oct.1998，p98），在常压下，把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，试写出电解池阴极的电极反应式
    N2+6H++6e-═2NH3
    N2+6H++6e-═2NH3

    （3）氨气和氧气从145℃就开始反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如图）：
    4NH3+5O2?4NO+6H2O　 K1=1×1053（900℃）
    4NH3+3O2?2N2+6H2O　  K2=1×1067（900℃）温度较低时以生成
    N2
    N2
    为主，温度高于900℃时，NO产率下降的原因
    生成NO的反应为放热反应，升高温度转化率下降
    生成NO的反应为放热反应，升高温度转化率下降
    ．吸收塔中需要补充空气的原因
    进一步与NO反应生成硝酸
    进一步与NO反应生成硝酸
    ．
    （4）尾气处理时小型化工厂常用尿素作为氮氧化物的吸收剂，此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染，吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%．其主要的反应为氮氧化物混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成CO2和N2请写出有关反应化学方程式
    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：高中化学 来源： 题型：

    （2010?宝鸡三模）合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义，寻找方便廉价的合成氨方法自然成为化学科技工作者的研究方向．
    请回答下列有关合成氨反应的有关问题：
    （1）在一定温度和催化剂下，将3.2mol H2和1.2molN2混合于一个容积为2L的密闭容器中发生反应，在2min末时反应恰好达平衡，此时生成了0.8mol NH3．则在2min内以H2表示的反应速率为
    0.3mol/（L?min）
    0.3mol/（L?min）
    ；N2此时的转化率为
    33.3%
    33.3%
    ，该条件下的平衡常数为
    0.4mol-2?L2
    0.4mol-2?L2
    ．
    （2）在（1）中平衡时，若要想通过改变反应条件使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变，可改变的反应条件为
    增大压强（或增大反应物的浓度，或将氨气从混合体系中分离出去）
    增大压强（或增大反应物的浓度，或将氨气从混合体系中分离出去）
    （任填一种）．
    （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
    请写出合成氨反应的热化学方程式
    N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol
    N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol
    ．
    （4）Marnellos和Stoukides发明了电化学制备氨气的方法，该方法用SCY陶瓷将负极和正极隔开，SCY陶瓷具有高质子导电性，其作用是传递H+，这种方法实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨．已知负极的电极反应为H2一2e-═2H+，则正极发生的电极反应为
    N2+6H++6e-═2NH3
    N2+6H++6e-═2NH3
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。

    (1) 500℃、50MPa时，在容积为5L的密闭容器中加入4 mol N2、8 mol H2，反应达平衡时N2的转化率为25%，该反应的平衡常数为K，则K＝__________________。

    (2) 500℃、50MPa时，在容积为5L的密闭容器中，按下列配比作为起始物质，达到平衡后N2的转化率仍为25%的是_____________

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

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

    (3)希腊阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法，在常压下，把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，利用能通过氢离子的多孔陶瓷固体作电解质，氢气和氮气在电极上合成了氨，转化率达到78%，试写出电解池阴极的电极反应式　　　　                   　　　。

    (4)合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定N2的转化率。某工厂测得反应前合成塔中N2和H2混合气体的密度为0.554g·L-1，从合成塔出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g·L-1(密度均在标准状况下测定)，则该合成氨厂N2的转化率_____________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    (8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产，反应原理：

    N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；已知298 K时，

    ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1，试回答下列问题：

    (1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行？________(填“能”或“不能”)；在298K时，将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，为什么放出的热量小于924 kJ？________。

    (2)如图在一定条件下，将1 mol N2和3mol H2混合于一个10 L的密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨占25%，试回答下列问题：

    ①N2的转化率为________；

    ②在达到状态A时，平衡常数KA＝________(代入数值的表达式，不要求得具体数值)，当温度由T1变化到T2时，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。

    ③在达到状态B时，下列说法正确的是(　　)

    a．通入氩气使压强增大，化学平衡向正反应方向移动

    b．N2的正反应速率是H2的逆反应速率的1/3倍

    c．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小

    d．增加N2的物质的量，H2的转化率降低

    (3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后，再向平衡体系中通入氩气，平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。

    (4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H＋)，实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨，其实验装置如图：

    则阴极的电极反应式为____________________________________________________。

     

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    科目：高中化学 来源：2012届高考化学一轮复习《化学反应速率与化学平衡》专题综合测试（苏教版） 题型：填空题

    (8分)德国人哈伯在1913年实现了合成氨的工业化生产，反应原理：
    N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；已知298 K时，
    ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1，试回答下列问题：
    (1)计算说明298 K下合成氨反应能否自发进行？________(填“能”或“不能”)；在298 K时，将10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，为什么放出的热量小于924 kJ？________。

    (2)如图在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2混合于一个10 L的密闭容器中，反应达到A平衡时，混合气体中氨占25%，试回答下列问题：
    ①N2的转化率为________；
    ②在达到状态A时，平衡常数KA＝________(代入数值的表达式，不要求得具体数值)，当温度由T1变化到T2时，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。
    ③在达到状态B时，下列说法正确的是(　　)
    a．通入氩气使压强增大，化学平衡向正反应方向移动
    b．N2的正反应速率是H2的逆反应速率的1/3倍
    c．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小
    d．增加N2的物质的量，H2的转化率降低
    (3)若在恒温、恒压条件下合成氨反应达到平衡后，再向平衡体系中通入氩气，平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)。
    (4)在1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H＋)，实现了高温高压下高转化率的电化学合成氨，其实验装置如图：

    则阴极的电极反应式为____________________________________________________。

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