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氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。 (1)下表列举了不同温度下大气固氮和工...

氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

反应

大气固氮

N2 (g)+O2 (g)满分5 manfen5.com2NO(g)

工业固氮

N2 (g)+3H2 (g)满分5 manfen5.com2NH3(g)

温度/℃

27

2000

25

400

450

K

3.84×10-31

0.1

5×108

0.507

0.152

分析数据可知:大气固氮反应属于__________(填吸热放热)反应。

分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________

从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________

满分5 manfen5.com2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________“A”“B”;比较р1р2的大小关系_________

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320世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是                   

4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(1)满分5 manfen5.com4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH___________________

已知:N2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.com2NH3(g)  H=-92.4kJ·mol1

2H2(g) +O2(g)满分5 manfen5.com2H2O(l)  H=-571.6kJ·mol1

 

(14分) (1)①吸热 ②K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产; ③从反应速率角度考虑,高温更好,但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适; (2)A ;р2>р1; (3)N2+6e-+6H+=2NH3; (4)+1530 kJ·mol-1 【解析】 试题分析:(1)①由表格数据可知,温度越高,K越大,说明升高温度,平衡正移,则正反应方向为吸热反应,故答案为:吸热; ②由表格数据可知,2000℃时,K=0.1,K值很小,则转化率很小,不适合大规模生产,所以人类不适合大规模模拟大气固氮,故答案为:K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产; ③合成氨反应中,反应温度越高,反应速率越快,但是该反应为放热反应,温度高转化率会降低,而且在500℃左右催化剂活性最高,所以从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适;故答案为:从反应速率角度考虑,高温更好,但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适; (2)合成氨反应为放热反应,升高温度,转化率减小,所以图A正确,B错误;该反应正方向为体积减小的方向,增大压强平衡正向移动,转化率增大,р2的转化率大,则р2大;故答案为:A;р2>р1; (3)电解池中氮气在阴极得电子生成氨气,其电极方程式为:N2+6e-+6H+=2NH3,故答案为:N2+6e-+6H+=2NH3; (4)已知:①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1, ②2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1, 由盖斯定律:①×2-②×3得2N2(g)+6H2O(l)⇌4NH3(g)+3O2(g),△H=(-92.4kJ•mol-1)×2-(-571.6kJ•mol-1)×3=+1530 kJ•mol-1;故答案为:+1530 kJ•mol-1 考点:考查了平衡常数的应用、合成氨反应的条件选择、影响化学平衡的因素、电解原理的应用、盖斯定律的应用等相关知识。  
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考点分析:
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用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是

选项

A

B

C

D

装置

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目的

蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体

分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层

制取少量CO2气体

除去Cl2中含有的少量HCl

 

 

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