Question

合成氯是人類研究的重要課題，目前工業(yè)合成氨的原理為：
N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH=-93．0kJ/mol
（1）某溫度下，在2 L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下

時(shí)間/h 物質(zhì)的量/mol	0	1	2	3	4
N2	2．0	1．83	1．7	1．6	1．6
H2	6．0	5．49	5．1	4．8	4．8
NH3	0	0．34	0．6	0．8	0．8

 
①0~2 h內(nèi)，v（N₂）=           。
②平衡時(shí)，H₂的轉(zhuǎn)化率為____；該溫度下，反應(yīng)2NH₃(g)  N₂(g)+3H₂(g)的平衡常數(shù)K=  。
③若保持溫度和體積不變，起始投入的N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡后，NH₃比的濃度與上表中相同的為      （填選項(xiàng)字母）。
A．a(chǎn)=l、b=3．c=0        B．a(chǎn)=4、b=12、c=0
C．a(chǎn)=0、b=0．c=4       D．a(chǎn)=l、b=3、c=2
（2）另?yè)?jù)報(bào)道，常溫、常壓下，N₂在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應(yīng)，生成NH₃和O₂。已知：H₂的燃燒熱ΔH=-286kJ/mol，則陪制NH₃反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為        。
（3）采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H'），通過(guò)電解法也可合成氨，原理為：
N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)。在電解法合成氨的過(guò)程申，應(yīng)將N₂不斷地通入  ___極，該電極反應(yīng)式為                      。

Answer 1

（1）①0．075 mol·L^-1·h^-1     ②20%   69．12        ③C D  
（2）2 N₂(g) + 6 H₂O (l) =" 4" NH₃(g) + 3 O₂ (g) ΔH =" +1530" kJ·mol^-1
（3）陰  N₂ + 6 H⁺ + 6e^- = 2NH₃

解析

試題分析：（1）①v(N₂)= ?c(N₂) ÷?t =(2．0-1．7)mol÷2L÷2h=0．075mol/(L·h) ②平衡時(shí)，H₂的轉(zhuǎn)化率為(6．0-4．8) ÷6．0×100%=20%．化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與各反應(yīng)物濃度冪指數(shù)的乘積的比。所以。③若保持溫度和體積不變，起始投入的N₂、H₂、NH₃的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡后，NH₃比的濃度與上表中相同,則應(yīng)該一邊倒轉(zhuǎn)化，得到的N₂物質(zhì)的量為2mol，H₂的物質(zhì)的量為6mol，NH₃的物質(zhì)的量為0mol�？芍狢、D符合要求。選項(xiàng)為C、D。①N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)?H=-93．0KJ/mol; ②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ?H=-572KJ/mol．①×2-②×3．整理可得：2 N₂(g) + 6 H₂O (l) =" 4" NH₃(g) + 3 O₂ (g) ΔH =" +1530" kJ/mol。（3）因?yàn)镹₂在反應(yīng)中得到電子，化合價(jià)降低，所以應(yīng)該把N₂不斷地通入陰極。電極反應(yīng)式為N₂ + 6 H⁺ + 6e^- = 2NH₃。

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、等效平衡、蓋斯定律及應(yīng)用的知識(shí)。