Question

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

時間/h 物質的量/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，v（N₂）=           。
②平衡時，H₂的轉化率為____；該溫度下，反應2NH₃(g)  N₂(g)+3H₂(g)的平衡常數K=  。
③若保持溫度和體積不變，起始投入的N₂、H₂、NH₃的物質的量分別為a mol、b mol、c mol，達到平衡后，NH₃比的濃度與上表中相同的為      （填選項字母）。
A．a=l、b=3．c=0        B．a=4、b=12、c=0
C．a=0、b=0．c=4       D．a=l、b=3、c=2
（2）另據報道，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生反應，生成NH₃和O₂。已知：H₂的燃燒熱ΔH=-286kJ/mol，則陪制NH₃反應的熱化學方程式為        。
（3）采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H'），通過電解法也可合成氨，原理為：
N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)。在電解法合成氨的過程申，應將N₂不斷地通入  ___極，該電極反應式為                      。

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

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，H₂的轉化率為(6．0-4．8) ÷6．0×100%=20%．化學平衡常數是可逆反應達到平衡狀態時各生成物濃度冪指數的乘積與各反應物濃度冪指數的乘積的比。所以。③若保持溫度和體積不變，起始投入的N₂、H₂、NH₃的物質的量分別為a mol、b mol、c mol，達到平衡后，NH₃比的濃度與上表中相同,則應該一邊倒轉化，得到的N₂物質的量為2mol，H₂的物質的量為6mol，NH₃的物質的量為0mol。可知C、D符合要求。選項為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）因為N₂在反應中得到電子，化合價降低，所以應該把N₂不斷地通入陰極。電極反應式為N₂ + 6 H⁺ + 6e^- = 2NH₃。

考點：