(2008•梅州一模)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一.课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905

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  • 解题思路:(1)根据氨气易液化来解答;

    (2)根据浓度对化学平衡的影响以及对原料利用率的影响来分析;

    (3)依据化学方程式结合反应热=反应物的总键能-生成物的总键能计算反应热,标注物质聚集状态写出热化学方程式;

    (4)在N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应中,随着反应的进行,反应物的物质的量逐渐减少,生成物的物质的量逐渐增多,当达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应物的生成物的物质的量不再改变,曲线为水平直线,以此判断;

    (5)阴极发生还原反应,氮气在阴极上放电,与氢离子结合生成氨气.

    (1)氨气的沸点是-33.42,可以将温度降低到-33.42,氨气液化,转变成液体分离出来,氢气和氮气可以再循环利用,平衡常数表达式为:

    c2(NH3)

    c(N2)•c3(H2),故答案为:-33.42;N2、H2

    c2(NH3)

    c(N2)•c3(H2);

    (2)生成物的浓度减少,平衡正向移动,所以及时分离出氨气,平衡正向移动,提高氨气的产率;循环利用氮气和氢气,提高氮气和氢气的转化率,

    故答案为:及时分离出氨气,平衡正向移动,提高氨气的产率,且循环利用氮气和氢气,提高氮气和氢气的转化率;

    (3)拆开1mol H-H键,1mol N-H键,1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,化学方程式为N2+3H2⇌2NH3,依据化学方程式计算反应热为946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92KJ/mol,反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92 kJ•mol-1

    故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92 kJ•mol-1

    (4)A、随着反应的进行,反应物的浓度之间减小,反应速率逐渐减小,则a点的正反应速率比b点大,故A正确;

    B、c点反应物和生成物物质的量仍在变化,没有达到平衡状态,故B错误;

    C、d点和e点都处于平衡状态,n(N2)不变,d点和e点n(N2)相等,故C错误;

    D、该反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以平衡时氢气的物质的量比d点的值大,故D正确;

    故答案为:AD;

    (5)阴极发生还原反应,氮气在阴极上放电,与氢离子结合生成氨气,电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3,故答案为:N2+6e-+6H+=2NH3

    点评:
    本题考点: 工业合成氨;常见化学电源的种类及其工作原理;化学平衡的调控作用;物质的量或浓度随时间的变化曲线.

    考点点评: 本题主要考查了浓度对化学平衡的影响、热化学方程式的书写以及化学平衡图象问题,题目难度不大,分析图象中时各物理量的变化曲线,把握平衡状态的特征为解答该题的关键.