工业合成氨是解决人类的生存问题的方法之一。回答下列问题:
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示,对图中线间距离窄小的部分,其能量差用
的方式表示。由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的△H=
-92-92
kJ•mol-1,反应速率最慢的步骤的化学方程式为
Nad+3Had⇌NHad+2Had或Nad+Had⇌NHadNad+3Had⇌NHad+2Had或Nad+Had⇌NHad
。
(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),当进料体积比V(N2):V(H2)=1:3时,平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:

则500℃时:
①平衡常数KP(30MPa)
==
KP(100MPa)。(填“<”、“=”、“>”)
②30MPa时,氢气的平衡转化率为
33.3%33.3%
(结果保留3位有效数字)。用平衡分压表示平衡常数KP=
(30×20%)2(30×20%)(30×60%)3(30×20%)2(30×20%)(30×60%)3
(列出计算式即可,不必化简)。
(3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微观反应过程如图所示,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。

①阴极区生成NH3的电极反应式为
N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-
。
②下列说法正确的是
ABAB
(填标号)。
A.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
B.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
C.保持电流强度不变,升高溶液的温度,可以加快电解反应的速率
(
30
×
20
%
)
2
(
30
×
20
%
)
(
30
×
60
%
)
3
(
30
×
20
%
)
2
(
30
×
20
%
)
(
30
×
60
%
)
3
【答案】-92;Nad+3Had⇌NHad+2Had或Nad+Had⇌NHad;=;33.3%;;N2+6e-+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-;AB
(
30
×
20
%
)
2
(
30
×
20
%
)
(
30
×
60
%
)
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:63引用:3难度:0.6
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
(1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
(4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5 -
2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6 -
3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3