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氨是最重要的化學(xué)品之一,我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。回答下列問題:
(1)根據(jù)如圖數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng):
1
2
N2(g)+
3
2
H2(g)=NH3(g)的ΔH=
-45
-45
kJ/mol。
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(2)合成氨氣的氫氣可由天然氣制備。
①其反應(yīng)如下CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)ΔH=+206kJ/mol,該反應(yīng)自發(fā)的條件是
高溫自發(fā)
高溫自發(fā)
(填“低溫自發(fā)”“高溫自發(fā)”或“任意溫度自發(fā)”);
②為提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,可采用的措施是
B
B
(填序號(hào));
A.使用合適的催化劑
B.采用較高的溫度
C.采用較高的壓強(qiáng)
D.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間
③某溫度下,在1L密閉容器中充入0.2molCH4和1.0molH2O進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)再往容器內(nèi)充入0.2molCH4和1.0molH2O,則該反應(yīng)CH4轉(zhuǎn)化率
變小
變小
(填“變大”“變小”或“不變”)。
(3)催化劑的選擇是合成氨的核心技術(shù)之一,使用催化劑1或催化劑2合成氨,產(chǎn)氨速率與溫度的關(guān)系如圖甲。
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①由圖判斷,相同溫度下,活化能Ea1
Ea2(填“>”“<”或“=”,下同);
②在一定條件下,向某反應(yīng)容器中投入5molN2和15molH2,在不同溫度下反應(yīng),平衡體系中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖乙所示,溫度T1、T2、T3中,最大的是
T3
T3
,M點(diǎn)N的轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
;
③1939年捷姆金和佩熱夫推出氨合成反應(yīng)在接近平衡時(shí)凈速率方程式為r(NH3)=k1p(N2
[
p
3
H
2
p
2
NH
3
]
α
-k2
[
p
2
NH
3
p
3
H
2
]
1
-
α
。k1、k2分別為正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù),p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各組分的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));α為常數(shù),工業(yè)上以鐵為催化劑時(shí),α=0.5。由M點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算
k
1
k
2
=
0.0073或
16
2187
0.0073或
16
2187
(MPa)-2
(4)以氨作為燃料的固體氧化物(含有O2-)燃料電池,具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)、能量效率高、無污染等特點(diǎn)。工作原理如圖所示:
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寫出該電池的負(fù)極電極反應(yīng)方程式
2NH3+3O2--6e-=N2+3H2O
2NH3+3O2--6e-=N2+3H2O
。
【答案】-45;高溫自發(fā);B;變小;<;T3;40%;0.0073或
16
2187
;2NH3+3O2--6e-=N2+3H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/16 0:0:1組卷:20引用:1難度:0.4
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