氮是一種重要的元素,含氮化合物是化工、能源、環(huán)保等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)ΔH=-92.4kJ/mol
2N
2(g)+2O
2(g)?4NO(g)ΔH=+360kJ/mol
2H
2(g)+O
2(g)?2H
2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol
試寫出表示氨氣的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
NH
3(g)+
O
2(g)?
N
2(g)+
H
2O(l) ΔH=+382.5kJ/mol
NH
3(g)+
O
2(g)?
N
2(g)+
H
2O(l) ΔH=+382.5kJ/mol
。
(2)已知:合成尿素CO(NH
2)
2的反應(yīng)為2NH
3(g)+CO
2(g)?H
2O(1)+CO(NH
2)
2(s)ΔH=-134kJ/mol。向恒容密閉容器中按物質(zhì)的量之比4:1充入NH
3和CO
2,使反應(yīng)進(jìn)行,保持溫度不變,測(cè)得CO
2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化情況如圖所示。
①若用CO
2的濃度變化表示反應(yīng)速率,則A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率B點(diǎn)的正反應(yīng)速率
<
<
(填“>”“<”或“=”)。
②下列敘述中不能說明該反成達(dá)到平衡狀態(tài)的是
C
C
(填選項(xiàng)字母)。
A.體系壓強(qiáng)不再變化
B.氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化
C.NH
3的消耗速率和CO
2的消耗速率之比為2:1
D.固體質(zhì)量不再發(fā)生變化
③工業(yè)上合成尿素時(shí),既能加快反應(yīng)速率,又能提高原料利用率的措施有
D
D
(填選項(xiàng)字母)。
A.升高溫度
B.充入氮?dú)?br />C.將尿素及時(shí)分離出去
D.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
(3)傳統(tǒng)的尿素生產(chǎn),以二氧化碳和氨在高溫、高壓下,合成、轉(zhuǎn)化得到,工藝耗能較高,且產(chǎn)率較低。最近我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)TiO
2納米片負(fù)載的Pd-Cu合金納米顆粒電催化劑可以將水溶液中的CO
2和N
2直接轉(zhuǎn)化為尿素(反應(yīng)機(jī)理如圖所示,*表示催化劑活性中心原子)。
根據(jù)以上反應(yīng)機(jī)理,*CO
2→*COOH的過程中,斷裂的是
極性鍵
極性鍵
(填“極性鍵”或“非極性鍵”,下同),形成的是
極性鍵
極性鍵
。與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比,這種新方法的優(yōu)點(diǎn)是
原料廉價(jià),來源廣泛或耗能較少等
原料廉價(jià),來源廣泛或耗能較少等
(答出一點(diǎn)即可)。
(4)氨催化氧化時(shí)會(huì)發(fā)生下列兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ。
反應(yīng)Ⅰ:4NH
3(g)+5O
2(g)
4NO(g)+6H
2O(g);
反應(yīng)Ⅱ:4NH
3(g)+3O
2(g)
2N
2(g)+6H
2O(g)。
為分析某催化劑對(duì)該反成的選擇性,在1L密閉容器中充入1molNH
3和2molO
2,測(cè)得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖:
該催化劑在高溫時(shí)選擇反應(yīng)
Ⅰ
Ⅰ
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。