Question

氨是最为重要的化工原料之一，已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=180kJ/mol2H2（g）+O2（g）═

Answer 1

（1）已知：①N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1

②4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ?mol^-1

③2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ?mol^-1

依据盖斯定律，（③×3-②+①）×[1/2]，得到：合成氨的热化学方程式：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4 kJ?mol^-1，

故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4 kJ?mol^-1；

（2）a、催化剂可加快反应速率，但是不影响平衡移动，即不会提高氨气产量，故a错误；

b、100MPa时氨气的含量最大，则转化率率最高，但实际工业生产中越强不能太大，因压强太高，对生产设备要求也高，难以实现，所以选择20～50MPa压强下，故b错误；

c、450～500℃下合成，是因为此时催化剂活性大，可以有效的加快反应速率，故c正确；

d、减小生成物浓度有利于合成氨的正向进行，可促进生产效率和提高产率，故d正确；

故选cd；

（3）反应开始至2min，氢气物质的量变化为：（1-0.7）mol=0.3mol，浓度变化为：[0.3mol/3L]=0.1mol/L，氢气的反应速率为[0.1mol/L/2min]=0.05mol（L?min）^-1，氢气与氨气的计量数之比为3：2，即氢气和氨气的速率之比为：3：2，氨气的反应速率为0.05mol（L?min）^-1×[2/3]=0.03mol（L?min）^-1，

故答案为：0.03mol（L?min）^-1；

（4）①设反应生成的二氧化碳和氢气为xmol/L，

CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）

起始浓度：1 1 0 0

转化浓度：x x x x

平衡浓度：1-x 1-x x x

K=

c(CO2)?c(H2)

c(CO)?c(H2O)=

x2

(1?x)2=2.6，x=0.625mol/L，α=

0.625mol/L

1mol/L×100%=62.5%，

故答案为：62.5%；

②应促进化学平衡的正向进行，可以减小生成物浓度，故答案为：及时分离生成物；

（5）阳极发生氧化反应失去电子，电极反应式可写为：H₂-2e^-=2H⁺；阴极发生还原反应得到电子，电极反应式可写为：N₂+6e^-=2N^3-；生成一个NH₃，则需生成一个N^3-，转移电子数为3，故答案为：H₂-2e^-=2H⁺；N₂+6e^-=2N^3-；3．