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氮的固定意义重大,氮肥的使用大面积提高了粮食产量。人工固氮最有效的方法是合成氦,一种工业合成氨的简易流程如图所示(净化、后期处理等流程未列出): 回答下列问题: Ⅰ.步骤A制氢气的原理之一是CH4(g...
题目内容:
氮的固定意义重大,氮肥的使用大面积提高了粮食产量。人工固氮最有效的方法是合成氦,一种工业合成氨的简易流程如图所示(净化、后期处理等流程未列出):
回答下列问题:
Ⅰ.步骤A制氢气的原理之一是CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g) ∆H=a kJ/mol
(1)已知:H2、CH4的燃烧热分别为285.8kJ/mol、890.31k/mol;H2O(g)⇌H2O(l) ∆H=-44kJ/mol则a=____kJ/mol。
(2)在密闭容器中,既能加快反应速率,又一定能提高平衡体系中H2体积分数的措施是_____(填序号)。
a.加入催化剂 b.升高温度 c.降低压强 d.增大c(H2O)
Ⅱ.步骤B完成了原料气准备后,通过步骤C合成氨,其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol。
(3)若T℃下,向一个容积为2L的真空密闭容器中(有催化剂)通入lmol N2、3mol H2,1分钟后达到化学平衡状态,测得容器内的压强是开始时的0.8倍。则:
①下列叙述可说明该反应已经达到化学平衡状态的是______(填序号)。
a.3v(H2)正=2v(NH3)逆 b.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变 d. 1个N≡N键断裂的同时有3个H—H键生成
②t分钟内v(H2)=_______。
③T℃下该反应的K=___________(列出计算式即可)。
④一定条件下,向体积相同的甲(含催化剂)、乙两个容器中分别充入等物质的量的N2和等物质的量的H2进行合成氨反应,均反应1小时、测得N2的转化率随温度变化如图所示,a、b、c三点中达到化学平衡状态的点有_________,乙装置中N2转化率随着温度的升高先升后降的原因可能是______。
(4)我国科学家成功研制出一种高效电催化固氮催化剂Mo2N,其固氮原理如图所示,该装置中,阴极上的电极反应式为______。
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