一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實(shí)現(xiàn)了氨的電化學(xué)合成。該過(guò)程N(yùn)2和H2的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于現(xiàn)在工業(yè)上使用的氨合成法。對(duì)于電化學(xué)化合氨的有關(guān)敘述正確的是

A.N2在陰極上被氧化

B.可選用鐵作為陽(yáng)極材料

C.負(fù)極的電極反應(yīng)式是N2+6e+6H+→2NH3

D.該過(guò)程的總反應(yīng)式是

 

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)圖1是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g);△H=-234KJ/mol
NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g);△H=-234KJ/mol

(2)工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低,而一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)實(shí)現(xiàn)氨的電化學(xué)合成,從而大大提高了氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率.電化學(xué)合成氨過(guò)程的總反應(yīng)式為:N2+3H2
         通電         
.
(一定條件)
2NH3,
陽(yáng)極反應(yīng)式為:3H2-6e-=6H+,則陰極反應(yīng)式為
N2+6H+=6e-+2NH3
N2+6H+=6e-+2NH3

(3)工業(yè)中常用以下反應(yīng)合成氨:N2+3H2?2NH3△H<0.某實(shí)驗(yàn)室在三個(gè)不同條件的密閉容器中,分別加入濃度均為c (N2)=0.1mol/L,c (H2)=0.3mol/L進(jìn)行反應(yīng)時(shí),N2的濃度隨時(shí)間的變化如下圖①、②、③曲線(xiàn)所示.
I.該反應(yīng)實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為
40%
40%

II.據(jù)圖2所示,②、③兩裝置中各有一個(gè)條件與①不同.請(qǐng)指出,并說(shuō)明判斷的理由.③條件:
②與①相比加了催化劑;③與①相比溫度升高
②與①相比加了催化劑;③與①相比溫度升高
理由:
因?yàn)榧尤氪呋瘎┠芸s短達(dá)到平衡的時(shí)間,但化學(xué)平衡不移動(dòng),所以①②兩裝置達(dá)到平衡時(shí)N2的濃度相同;
該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),③中到達(dá)平衡時(shí)N2的濃度高于①
因?yàn)榧尤氪呋瘎┠芸s短達(dá)到平衡的時(shí)間,但化學(xué)平衡不移動(dòng),所以①②兩裝置達(dá)到平衡時(shí)N2的濃度相同;
該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),③中到達(dá)平衡時(shí)N2的濃度高于①

(4)I.NH4Cl溶液呈酸性,這是由于NH4+水解的緣故.則NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氫離子的離子方程式是
NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+
NH4++D2O=NH3?HDO+D3O+

II.常溫下,0.1mol?L-1氨水與0.1mol?L-1鹽酸溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),則混合溶液中由水電離出的c(H+
 0.1mol?L-1氨水溶液中由水電離出的c(OH-)(填寫(xiě)“>”“=”或“<”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2010?青島二模)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若1mol CH4還原NO2至N2,整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為867kJ,則△H2=
-1160kJ?mol-1
-1160kJ?mol-1

(2)工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低,而一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+ )實(shí)現(xiàn)氨的電化學(xué)合成,從而大大提高了氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率.電化學(xué)合成氨過(guò)程的總反應(yīng)式為:N2+3H2 
     通電     
.
一定條件
 2NH3,則在電化學(xué)合成氨的過(guò)程中,陰極反應(yīng)式為
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

(3)在一定條件下,將l mol N2與3mol H2混合于一個(gè)10L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),A點(diǎn)混合氣體中氨占25%,
試回答:①N2的轉(zhuǎn)化率為
40%
40%
;
②右圖中在狀態(tài)A時(shí),平衡常數(shù) KA
0.082
0.06×0.183
0.082
0.06×0.183
(填寫(xiě)代入數(shù)值的表達(dá)式,不要求算出具體數(shù)值);當(dāng)溫度由T1變化到T2時(shí),KA
 KB(填“>”、“<”或“=”).
③在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),各物質(zhì)的濃度如下表:
時(shí)間/min
濃度/mol.L
c (N2 c (H2 c (NH3
0 0.6 1.8 0
3 0.52 x 0.16
6 0.36 1.08 0.48
9 0.36 1.08 0.48
反應(yīng)從0min到3min之間,H2的反應(yīng)速率為
0.08mol?L-1?min-1
0.08mol?L-1?min-1
;反應(yīng)在3min時(shí),條件發(fā)生了改變,改變的條件可能是
a
a
 (填序號(hào)).
a.使用催化劑  b.降低溫度  c.增加H2的濃度.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)如圖是N2和H2反應(yīng)生成2molNH3過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)計(jì)算每生成1molNH3放出熱量為
46.1kJ
46.1kJ

(2)工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低,而一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞HH+)實(shí)現(xiàn)氨的電化學(xué)合成,從而大大提高了氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率.電化學(xué)合成氨過(guò)程的總反應(yīng)式為:N2+3H2
         通電         
.
(一定條件)
2NH3,則在電化學(xué)合成氨的過(guò)程中,陰極反應(yīng)式為
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

(3)在固定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與t的關(guān)系如下表:(已知K=
C(N2)?[C (H2) ]3
[C (NH3)]2
,C(N2)、C(H2)、C(NH3)分別為平衡濃度)
t/K 298 398 498
K/(mol?L-1-2 4.1×106 K1 K2
請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
①試確定K1的相對(duì)大小,K1
4.1×106(填寫(xiě)“>”“=”或“<”)
②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)的是
C
C
(填序號(hào)字母).
A.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2     B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變                       D.混合氣體的密度保持不變
(4)①NH4Cl溶液呈酸性,這是由于NH4+水解的緣故.則NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氫離子的化學(xué)式是
NH3?HDO和D3O+
NH3?HDO和D3O+

②某氨水的pH=x,某鹽酸的pH=y,x+y=14,且x>11,將上述氨水和鹽酸等體積混合后,所得溶液中各種離子的濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->
B
B

A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-
B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+
C.C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+
D.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010年山東青島市高三第二次模擬練習(xí) 題型:填空題

(13分)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用CH4 催化還原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =" 2" N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH2
若1 mol CH4 還原NO2 至N2,整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為867 kJ,則ΔH2        ;
(2)工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低,而一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)實(shí)現(xiàn)氨的電化學(xué)合成,從而大大提高了氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率。電化學(xué)合成氨過(guò)程的總反應(yīng)式為:+3 2,則在電化學(xué)合成氨的過(guò)程中,陰極反應(yīng)式為_(kāi)________;
  (3)在一定條件下,將l mol N2 與3 mol H2 混合于一個(gè)10 L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),A點(diǎn)混合氣體中氨占25%,試回答:
①N2的轉(zhuǎn)化率為      
②右圖中在狀態(tài)A時(shí),平衡常數(shù) KA     (填寫(xiě)代入數(shù)值
的表達(dá)式,不要求算出具體數(shù)值);當(dāng)溫度由T1變化到T2時(shí),
 KA      KB(填“>”、“<”或“=”)。

③在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),各物質(zhì)的濃度如下表:

反應(yīng)從0 min到3 min之間,H2的反應(yīng)速率為              ;反應(yīng)在3 min時(shí),條件發(fā)生了改變,改變的條件可能是         (填序號(hào))。
a.使用催化劑  b.降低溫度  c.增加H2的濃度

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2011-2012學(xué)年福建省高三第五次質(zhì)量檢測(cè)考試?yán)砜凭C合試卷(化學(xué)部分) 題型:填空題

(14分)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn).生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)用CH4 催化還原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:

CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH1=-574 kJ·mol1

CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g)   ΔH2、

若1 mol CH4 還原NO2 至N2,整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為867 kJ,則ΔH2          ;

(2)工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低,而一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+ )實(shí)現(xiàn)氨的電化學(xué)合成,從而大大提高了氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率。電化學(xué)合成氨過(guò)程的總反應(yīng)式為:N2+3H22NH3 ,則在電化學(xué)合成氨的過(guò)程中,陰極反應(yīng)式為                                  ;

(3)在一定條件下,將l mol N2 與3 mol H2 混合于一個(gè)10 L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),A點(diǎn)混合氣體中氨占25%,試回答:

①A點(diǎn)時(shí)N2的濃度為              mol/L;

②右圖中在狀態(tài)A時(shí),平衡常數(shù) KA =         (填寫(xiě)代入數(shù)值的表達(dá)式,不要求化簡(jiǎn));當(dāng)溫度由T1變化到T2時(shí),KA       KB(填“>”、“<”或“=”)。

③在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),各物質(zhì)的濃度如下表:

        時(shí)間/min

濃度/mol•L—1

c (N2)

c (H2)

c (NH3)

0

0.6

1.8

0

3

0.52

x

0.16

6

0.36

1.08

0.48

9

0.36

1.08

0.48

反應(yīng)從0 min到3 min之間,H2的反應(yīng)速率為               ;反應(yīng)在3 min時(shí),條件發(fā)生了改變,改變的條件可能是        (填序號(hào))。

a.使用催化劑  b.降低溫度  c.增加H2的濃度  d.充入Ne增大壓強(qiáng)

 

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