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一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了氨的电化学合成.该过程N2和H2的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法.对于电化学合成氨的有关叙述正确的是

[  ]

A.

N2在阴极上被氧化

B.

可选用铁作为阳极材料

C.

该过程的总反应式是N2+3H22NH3

D.

阳极的电极反应式是N2+6e+6H+2NH3

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.请回答下列问题:

(1)图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g);△H=-234KJ/mol
NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g);△H=-234KJ/mol

(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2
         通电         
.
(一定条件)
2NH3
阳极反应式为:3H2-6e-=6H+,则阴极反应式为
N2+6H+=6e-+2NH3
N2+6H+=6e-+2NH3

(3)工业中常用以下反应合成氨:N2+3H2?2NH3△H<0.某实验室在三个不同条件的密闭容器中,分别加入浓度均为c (N2)=0.1mol/L,c (H2)=0.3mol/L进行反应时,N2的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示.
I.该反应实验②平衡时H2的转化率为
40%
40%

II.据图2所示,②、③两装置中各有一个条件与①不同.请指出,并说明判断的理由.③条件:
②与①相比加了催化剂;③与①相比温度升高
②与①相比加了催化剂;③与①相比温度升高
理由:
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间,但化学平衡不移动,所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同;
该反应为放热反应,温度升高,达到平衡的时间缩短,但平衡向逆反应方向移动,③中到达平衡时N2的浓度高于①
因为加入催化剂能缩短达到平衡的时间,但化学平衡不移动,所以①②两装置达到平衡时N2的浓度相同;
该反应为放热反应,温度升高,达到平衡的时间缩短,但平衡向逆反应方向移动,③中到达平衡时N2的浓度高于①

(4)I.NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH4+水解的缘故.则NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氢离子的离子方程式是
NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+
NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+

II.常温下,0.1mol?L-1氨水与0.1mol?L-1盐酸溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),则混合溶液中由水电离出的c(H+
 0.1mol?L-1氨水溶液中由水电离出的c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?青岛二模)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.请回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若1mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2=
-1160kJ?mol-1
-1160kJ?mol-1

(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2 
     通电     
.
一定条件
 2NH3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

(3)在一定条件下,将l mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,
试回答:①N2的转化率为
40%
40%

②右图中在状态A时,平衡常数 KA
0.082
0.06×0.183
0.082
0.06×0.183
(填写代入数值的表达式,不要求算出具体数值);当温度由T1变化到T2时,KA
 KB(填“>”、“<”或“=”).
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
时间/min
浓度/mol.L
c (N2 c (H2 c (NH3
0 0.6 1.8 0
3 0.52 x 0.16
6 0.36 1.08 0.48
9 0.36 1.08 0.48
反应从0min到3min之间,H2的反应速率为
0.08mol?L-1?min-1
0.08mol?L-1?min-1
;反应在3min时,条件发生了改变,改变的条件可能是
a
a
 (填序号).
a.使用催化剂  b.降低温度  c.增加H2的浓度.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.请回答下列问题:

(1)如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图,请计算每生成1molNH3放出热量为
46.1kJ
46.1kJ

(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递HH+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2
         通电         
.
(一定条件)
2NH3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

(3)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,其化学平衡常数K与t的关系如下表:(已知K=
C(N2)?[C (H2) ]3
[C (NH3)]2
,C(N2)、C(H2)、C(NH3)分别为平衡浓度)
t/K 298 398 498
K/(mol?L-1-2 4.1×106 K1 K2
请完成下列问题:
①试确定K1的相对大小,K1
4.1×106(填写“>”“=”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是
C
C
(填序号字母).
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2     B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变                       D.混合气体的密度保持不变
(4)①NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH4+水解的缘故.则NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氢离子的化学式是
NH3?HDO和D3O+
NH3?HDO和D3O+

②某氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,x+y=14,且x>11,将上述氨水和盐酸等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为
B
B

A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-
B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+
C.C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+
D.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-

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科目:高中化学 来源:2010年山东青岛市高三第二次模拟练习 题型:填空题

(13分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =" 2" N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH2
若1 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2        ;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:+3 2,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为_________;
  (3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:
①N2的转化率为      
②右图中在状态A时,平衡常数 KA     (填写代入数值
的表达式,不要求算出具体数值);当温度由T1变化到T2时,
 KA      KB(填“>”、“<”或“=”)。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:

反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为              ;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是         (填序号)。
a.使用催化剂  b.降低温度  c.增加H2的浓度

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年福建省高三第五次质量检测考试理科综合试卷(化学部分) 题型:填空题

(14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产.生活中有着重要作用。请回答下列问题:

(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:

CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH1=-574 kJ·mol1

CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g)   ΔH2

若1 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2          ;

(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H22NH3 ,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为                                 

(3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:

①A点时N2的浓度为              mol/L;

②右图中在状态A时,平衡常数 KA =         (填写代入数值的表达式,不要求化简);当温度由T1变化到T2时,KA       KB(填“>”、“<”或“=”)。

③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:

        时间/min

浓度/mol•L—1

c (N2)

c (H2)

c (NH3)

0

0.6

1.8

0

3

0.52

x

0.16

6

0.36

1.08

0.48

9

0.36

1.08

0.48

反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为               ;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是        (填序号)。

a.使用催化剂  b.降低温度  c.增加H2的浓度  d.充入Ne增大压强

 

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同步练习册答案