28.科学家一直致力研究常温.常压下“人工固氮 的新方法.请回答下列问题: I.请写出实验室制取氨气的化学方程式: Ⅱ.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0. (1)右图表示随条件改变.平衡混合气体中氨气的百分含 量的变化趋势.当横坐标为压强时.变化趋势正确的是(选 填字母序号.下同) ,当横坐标为温度时. 变化趋势正确的是 . (2)在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g) 和1.60 molH2(g).反应在一定条件下达到平衡时.NH3 的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中各物质的 物质的量之和的比)为.通过计算求达到平衡后H2的转 化率. Ⅲ.(1)常温下氨气极易溶于水.其水溶液可以导电.请用方程式表示氨气溶于水且显 弱碱性的过程: , (2)请你设计一个简单可行的实验证明一水合氨(NH3·H2O)是弱电解质. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法.曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+O2(g).回答下列问题:
(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h),则该反应的正反应为
吸热
吸热
反应(填“吸热”或“放热”)
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢.请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:
升高温度、增大N2的浓度
升高温度、增大N2的浓度

(3)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得.甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物质的燃烧热数据如下:
H2(g):△H=-285.8kJ?mol-1
CO(g):△H=-283.0kJ?mol-1
CH4(g):△H=-890.3kJ?mol-1
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量.写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ?mol-1
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1 kJ?mol-1

(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl--NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式
N2+8H++6e-=2NH4+
N2+8H++6e-=2NH4+

(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH42SO4、NH4Cl,这些肥料显
性,原因是(用离子方程式表示)
NH4++H2ONH3H2O+H+
NH4++H2ONH3H2O+H+
,使用时避免与
碱性
碱性
物质合施.

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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,
N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+3/2O2(g) △H=+765.2kJ.mol-1
回答下列问题
(1)请在答题纸里如图所示的坐标中,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”)。
目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-192.0kJ·mol-1
(2)某条件下,在容积为2.0L的密闭容器中充入0.6molN2(g)和1.60molH2(g),经过2min反应达到平衡,此时NH3的物质的量分数(NH3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4/7。
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N2的平均反应应速率为_______________。
③该条件下H2的平衡转化率为________________。
④670K、30MPa下n(NH3)和n(H2)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(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其它条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大
(3)将反应得到氨气液化为液氨,已知液氨中存在着下列平衡:2NH3NH4++NH2-。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NH4+生成N4分子,请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式:_____________________。

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科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+ 3H2O(l)  2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题:

(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h),则该反应的正反应为             反应(填“吸热”或“放热”)

T/K

303

313

323

NH3生成量/(10-6 mol)

4.8

5.9

6.0

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:                                                    

(3)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数

据如下:

H2(g) :△H =-285.8 kJ・mol1

CO(g) : △H =-283.0 kJ・mol1

CH4(g) :△H =-890.3 kJ・mol1

已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。 

(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式                     

(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显        性,原因是(用离子方程式表示)___________________________,使用时避免与________________物质合施。              

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科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法.曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+3H2O(l)?2NH3(g)+O2(g).回答下列问题:
(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h),则该反应的正反应为______反应(填“吸热”或“放热”)
T/K303313323
NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.0
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢.请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:______.
(3)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得.甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物质的燃烧热数据如下:
H2(g):△H=-285.8kJ?mol-1
CO(g):△H=-283.0kJ?mol-1
CH4(g):△H=-890.3kJ?mol-1
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量.写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式______.
(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl--NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式______.
(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH42SO4、NH4Cl,这些肥料显______性,原因是(用离子方程式表示)______,使用时避免与______物质合施.

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科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法.曾有实验报道:在常温、常压、学照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3.进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h):
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
相应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=+765.2kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢.请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:
升高温度,增大反应物N2的浓度,不断移出生成物脱离反应体系
升高温度,增大反应物N2的浓度,不断移出生成物脱离反应体系

(2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g).反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH2的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
4
7
.计算
①该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常数.

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