工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎，反應(yīng)為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH=-92.4kJ?mol-1 ΔS=-200J?K-1?mol-1。請回答下列問題：
（1）常溫下，合成氨反應(yīng) 能能（填“能”或“不能”）自發(fā)進(jìn)行，其平衡常數(shù)表達(dá)式K=c2（NH3）c（N2）?c3（H2）c2（NH3）c（N2）?c3（H2）。
（2）溫度 高高（填“高”或“低”）有利于提高反應(yīng)速率，溫度 低低（填“高”或“低”）有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，綜合考慮催化劑（鐵觸媒）活性等因素，工業(yè)常采用400～500℃。
（3）針對反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾，我國科學(xué)家提出了解決方案：雙溫-雙控-雙催化劑。使用Fe-TiO2-xHy雙催化劑，通過光輻射產(chǎn)生溫差（如體系溫度為495℃時(shí)，F(xiàn)e的溫度為547℃，而TiO2-xHy的溫度為415℃）。該方案的優(yōu)勢：①“熱Fe”高于體系溫度，N2在“熱Fe”表面斷裂，有利于提高合成氨反應(yīng)速率“熱Fe”高于體系溫度，N2在“熱Fe”表面斷裂，有利于提高合成氨反應(yīng)速率；②“冷Ti”低于體系溫度，氨氣在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡產(chǎn)率“冷Ti”低于體系溫度，氨氣在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡產(chǎn)率。
（4）一定溫度和催化劑的條件下，將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進(jìn)行NH3分解為N2和H2的反應(yīng)（此時(shí)容器內(nèi)總壓為200kPa），各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線如圖2所示。
①若保持容器體積不變，t1時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，用H2的濃度變化表示0～t1時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v（H2）=0.02t10.02t1mol?L-1?min-1。（用含t1的代數(shù)式表示）
②t2時(shí)將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢的曲線是 bb（用圖中a、b、c、d表示）。
（5）合成尿素的反應(yīng)為：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）ΔH。
①其他條件相同，在不同溫度（T）及不同壓強(qiáng)（y）值下合成尿素，達(dá)到平衡時(shí)，氨氣轉(zhuǎn)化率的變化情況如圖3所示，則ΔH ＜＜（填“＞”“＜”或“=”，下同）0，y1＞＞y2。
②T℃、2L的恒容密閉容器，加入3molNH3和1molCO2，達(dá)平衡時(shí)壓強(qiáng)為開始時(shí)的34，其平衡常數(shù)K=11。若保持條件不變，再向該容器中加入0.5molCO2和1molH2O（g），NH3的平衡轉(zhuǎn)化率將 減小減小（填“增大”“減小”或“不變”）。
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【答案】能；；高；低；“熱Fe”高于體系溫度，N2在“熱Fe”表面斷裂，有利于提高合成氨反應(yīng)速率；“冷Ti”低于體系溫度，氨氣在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡產(chǎn)率；；b；＜；＞；1；減小
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：16引用：1難度：0.3
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3
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