Question

瑞典皇家科學(xué)院2007年10月10日宣布，將本年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予德國馬普學(xué)會(huì)弗里茨一哈勃研究所的格哈德?埃特爾教授，以表彰他在固體表面化學(xué)過程研究領(lǐng)域做出開拓性成就。格哈德?埃特爾的重要貢獻(xiàn)之一是對(duì)哈伯一博施法合氨反應(yīng)催化機(jī)理的研究。格哈德?埃特爾建立的某溫度下合成氨反應(yīng)機(jī)理的各步反應(yīng)的能量變化如圖所示，圖中的能量單位為kJ?mol^－1。（注：圖中“吸表示在催化劑表面的吸附）

請(qǐng)回答下列問題：

（1）在合成氨反應(yīng)中，決定反應(yīng)速率的最主要的步驟是        （填字母）

         A．氮分子解離為氫原子

         B．氮原子的解離吸附

         C．氫分子解離為氫原子

         D．氨的解離吸附

（2）合成氨反應(yīng)的機(jī)理為（用化學(xué)方程式表示）

     ①                   ；

     ②N₂  N_2吸 2N_吸；

     ③                        ；

     ④NH_吸+H_吸 NH_3吸

      ⑤NH_2吸+H_吸NH_3吸 NH₃

（3）某溫度下合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                    ；

（4）某溫度下，合成氨反應(yīng)Ke=3.0×10³（mol?L^－1）^－2，該溫度下，在體積恒定為10L的四個(gè)密閉容器中分別充入；（A）10mol、30mol H₂和20molNH₃（B）10molN₂和30molH₂（C）20molN₂和60molH₂（D）10molN₂和28molH₂（E）0.1molN₂、0.3molH₂和20MolNH₃，則反應(yīng)達(dá)到平衡后，N₂的轉(zhuǎn)化率最大的是       （填字母）。

（5）合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α―Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe₂O₃，當(dāng)催化劑中Fe³⁺與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比為1：2時(shí)，其催化劑活性最高，以Fe₂O₃為原料制備上述催化劑，可向其中加入適量炭粉。發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe₂O₃+C=4FeO+CO­₂，為制得該種活性最高的催化劑，應(yīng)向480gFe₂O₃粉末加入炭粉的質(zhì)量為        g.

Answer 1

（1）B

（2）①H₂ 2H_吸   ③N_吸+H_吸NH_吸

（3）N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H=92kJ?mol

（4）C 

（5）6