科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法.曾实验报道:在常温、常压、光照条件下,N
2在催化剂(掺有少量Fe
2O
3的TiO
2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH
3.相应的热化学方程式如下:
N
2(g)+3H
2O(1)?2NH
3(g)+
O
2(g)△H+765.2kJ.mol
-1回答下列问题:
Ⅰ.请在答题纸里如右图所示的坐标中,画出上述在有催化剂和无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行标注(标注出“反应物”、“生成物”、“有催化剂”、“无催化剂”、“△H”).
Ⅱ.目前工业合成氨的原理是:
N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g)△H=-192.0kJ?mol
-1(1)某条件下,在容积为2.0L的密闭容器中充入0.6mol N
2(g)和1.60mol H
2(g),经过2min反应达到平衡,此时NH
3的物质的量分数(NH
3的物质的量与反应体系中各物质的物质的物质的量之和的比)为
.
①该条件下反应合成氨的反应达到平衡时,平衡常数K的表达式
.
②反应在2min内N
2的平均反应应速率为
.
③该条件下H
2的平衡转化率为
.
④670K、30MPa下n(NH
3)和n(H
2)随时间变化的关系图,下列叙述正确的是
.
A.a点的正反应速率比b点的大
B.c点处反应达到平衡
C.d点(t
1时刻)和e点(t
2时刻)处n(N
2)不一样
D.其它条件不变,773K下反应至t
1时刻,n(H
2)比图中d点的值大
(2)将反应得到氨气液化为液氨,已知液氨中存在着下列平衡:2NH
3?NH
4++NH
2-.科学家在液氨中加入氢氧化铯(CsOH)和特殊的吸水剂,使液氨中的NH
4+生成N
4分子,请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式:
.