Question

（（08揭陽市一模）（10分）合成氨生產技術的創立開辟了人工固氮的途徑，對化學工業技術也產生了重大影響。合成氨反應的化學方程式為：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工業中原料氣N₂可從空氣中分離得到，H₂可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應制得。我國合成氨工業目前的生產條件為：

催化劑－鐵觸媒，溫度－400～500℃，壓強－30～50MPa。

回答下列問題：

⑴ 合成氨工業中原料氣壓縮到30～50MPa的原因是        。從平衡移動原理分析，低溫有利于原料氣的轉化，實際生產中采用400～500℃的高溫，原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是            。

⑵ 500℃、50MPa時，在容積為VL的容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反應達平衡后測得平衡常數為K，此時N₂的轉化率為x。則K和x的關系滿足K＝         。

⑶有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以N₂、H₂為電極反應物，以HCl－NH₄Cl為電解質溶液制取新型燃料電池。請寫出該電池的正極反應式                          。

⑷已知H₂(g)、 CO(g) 、CH₄(g)三種物質的燃燒熱分別是－285.8 kJ?mol^－1、 －283.0 kJ?mol^－1、

－890.3 kJ?mol^－1，1mol H₂O(g)轉變為1mol H₂O(l)時放出44.0 kJ熱量。甲烷在高溫下與水蒸氣反應的化學方程式為：CH₄（g）＋H₂O（g）＝CO（g）＋3H₂（g）。那么該反應的反應熱△H      0 （填>、= 或 <）。

Answer 1

答案：（10分，每空2分）

⑴ 加壓有利于平衡正向移動，提高原料氣的轉化率。  增加反應速率，縮短達到平衡的時間。

⑵      ⑶ N₂＋6e^－＋8H^＋＝2NH₄^＋      ⑷ ＞