基于Al2O3載氮體的碳基化學(xué)鏈合成氨技術(shù)示意圖如圖。
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(1)總反應(yīng)3C(s)+N2(g)+3H2O(l)=3CO(g)+2NH3(g)ΔH=
+434kJ/mol
+434kJ/mol
kJ?mol-1。
(2)有利于提高反應(yīng)i平衡轉(zhuǎn)化率的條件為 B
B
(填標(biāo)號(hào))。
a.高溫高壓
b.高溫低壓
c.低溫高壓
d.低溫低壓
(3)60℃、100kPa條件下,反應(yīng)ii中溶液pH隨時(shí)間變化如圖,120min~180min持續(xù)收集到氨氣,但溶液pH幾乎不變的原因是 溶液中氨水濃度達(dá)到飽和
溶液中氨水濃度達(dá)到飽和
。
(4)為探究反應(yīng)ii中15min時(shí)反應(yīng)速率突然加快的原因,我國(guó)科學(xué)家利用計(jì)算機(jī)模擬了反應(yīng)ⅱ的反應(yīng)路徑。
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①比較不同路徑,路徑1能壘(活化絡(luò)合物與反應(yīng)物的零點(diǎn)能之差)較低的原因是 O-H鍵
O-H鍵
的鍵能大于的 Al-H鍵
Al-H鍵
鍵能。
?②15min時(shí)反應(yīng)速率突然加快的原因是 AlN與水結(jié)合后,生成氨水,氨水電離出OH-對(duì)反應(yīng)Ⅱ具有催化作用
AlN與水結(jié)合后,生成氨水,氨水電離出OH-對(duì)反應(yīng)Ⅱ具有催化作用
。
(5)相較于哈伯法合成氨碳基化學(xué)鏈合成氨的優(yōu)勢(shì)有 降低能耗、減少原料成本
降低能耗、減少原料成本
、產(chǎn)物無需分離或獲得CO副產(chǎn)物等
產(chǎn)物無需分離或獲得CO副產(chǎn)物等
(寫出兩條即可)。
(6)可用0.2mol?L-1AgNO3溶液吸反應(yīng)ⅱ排放出的NH3,AgNO3全部生成Ag(NH3)2NO3而失效。為使吸收液完全再生,向其中加入0.4mol?L-1HNO3溶液調(diào)節(jié)pH至少為 4.5
4.5
。[已知常溫下,Kb(NH3)=2×10-5,Ag++2NH3?Ag(NH3)2+ 的K穩(wěn)=1×107]