.合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H(1)科学家研究在催化剂表...
问题详情:
.合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。
① NH3的电子式是_______。
② 写出步骤c的化学方程式_______。
③ 由图像可知合成氨反应的∆H______0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0 L的反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示:
① 温度T1、T2、T3大小关系是_______。
② M点的平衡常数 K = _______(可用分数表示)。
(3)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如下:
① 导线中电子移动方向是_______。
② 固氮酶区域发生反应的离子方程式是_______。
③ 相比传统工业合成氨,该方法的优点有_______。
【回答】
【*】 (1). (2). *NNH + H2*N + NH3 (3). < (4). T1< T2 < T3 (5). 7.32×10-3 (6). a → b (7). N2 + 6H+ + 6 MV+ = 2NH3 + 6 MV2+ (8). 条件温和、生成氨的同时释放电能
【解析】
【分析】
(1)①根据氨气的中心原子N,最外层有5个电子,与三个*原子形成三对共用电子对,还剩一对孤对电子,得到电子式;
②根据图像,写出化学方程式;
③能量值是降低的,故反应放热,可以判断∆H的大小;
(2)合成氨的反应放热,升高温度,平衡向吸热的方向移动,根据图像,在相同的压强下,温度越高,氨气的质量分数越小,可以得到T1、T2、T3大小关系;根据M点氨气的质量分数,利用三段式求出M点的化学平衡常数;
(3)生物燃料电池的工作原理是N2+3H22NH3,其中N2在正极区得电子发生还原反应,H2在负极区失电子发生氧化反应,原电池工作时阳离子向正极区移动,据此分析判断。
【详解】(1)①根据氨气的中心原子N,最外层有5个电子,与三个*原子形成三对共用电子对,还剩一对孤对电子,得到电子式,
故*为:;
②根据图像,化学方程式:*NNH + H2*N + NH3,
故*为:*NNH + H2*N + NH3;
③能量值是降低的,故反应放热,可以判断∆H<0,
故*为:<;
(2) ①合成氨反应放热,升高温度,平衡向吸热的方向移动,根据图像,在相同的压强下,温度越高,氨气的质量分数越小,故温度T1< T2 < T3,
故*为:T1< T2 < T3;
②设变化的氮气的物质的量浓度为x
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
开始 5 15 0
变化 x 3x 2x
平衡 5-x 15-3x 2x
M点氨气的质量分数为40%,
则×100%=40%,解得x =2,
故K===7.32×10-3,
故*为:7.32×10-3;
(3) ①根据图示,a极区,*气被氧化为*离子,故MV+→MV2+被氧化,因此a为负极,b为正极,导线中电子移动方向是a → b,
故*为:a → b;
② 根据图示,固氮酶区域发生反应为氮气和MV+反应生成氨气和MV2+,根据氧化还原反应规律,该离子方程式N2+6H++6MV+=2NH3+6MV2+,
故*为:N2+6H++6MV+=2NH3+6MV2+;
③传统工业合成氨反应条件为高温、高压、催化剂,反应条件苛刻,该方法制取氨气条件温和、生成氨的同时释放电能,
故*为:条件温和、生成氨的同时释放电能。
知识点:电离平衡单元测试
题型:综合题
-
我国的汽车工业正在飞速发展,一辆现代轿车,从动力到小小的天线都与物理学有关,某国产新型轿车,在平直公路上行驶时...
问题详情:我国的汽车工业正在飞速发展,一辆现代轿车,从动力到小小的天线都与物理学有关,某国产新型轿车,在平直公路上行驶时,当车速为36km/h时,制动后滑行距离为10m。则轿车所受的制动阻力大小是其轿车重力大小的倍数为(g=10m/s2) A.0.10 B.0...
-
已知(1+ɑx)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则ɑ=( )A、-4 B、-...
问题详情:已知(1+ɑx)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则ɑ=( )A、-4 B、-3 C、-2 D、-1【回答】D知识点:计数原理题型:选择题...
-
某班抽取6名同学进行体育达标测试,成绩如下:80,90,75,80,75,80.下列关于对这组数据的描述错误的...
问题详情:某班抽取6名同学进行体育达标测试,成绩如下:80,90,75,80,75,80.下列关于对这组数据的描述错误的是( )A.众数是80 B.平均数是80 C.中位数是75 D.极差是15【回答】C知识点:数据的集中趋势题型:未分类...
-
下列反应的离子方程式正确的是( )A.在碳**镁溶液中加入足量Ca(OH)2溶液:Mg2++2HCO3-+C...
问题详情:下列反应的离子方程式正确的是( )A.在碳**镁溶液中加入足量Ca(OH)2溶液:Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-=MgCO3↓+CaCO3↓+2H2OB.电解饱和食盐水:C.过量的铁与浓**反应: Fe+6H++3NO3-=Fe3+十3NO2↑+3H2OD.向硫*铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液 NH4++Al...
相关文章
- 合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化,图2表...
- 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-Qk...
- .(1)*气是合成氨的重要原料,合成氨反应的化学方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 该反应为放...
- 运用化学反应原理研究NH3的*质具有重要意义。请回答下列问题:(1)已知:①NH3(g)+3O2(g)=2N2...
- (14分)运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)...
- 工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),对其研究如下:在773K时,分别将2molN2和6mo...
- Ⅰ、氨气有广泛用途,工业上利用反应N2(g)+3H2 (g)2NH3(g) ∆H<0合成氨,回答以下问题...
- 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92...
- 对于工业合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列说法错误的是 A.使用合适的催化剂可以增大...
- 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正...