合成氨是人工固氮的主要手段,對(duì)人類生存社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著重大意義。該反應(yīng)歷程和能量變化如圖所示,其中吸附在催化劑表面上的物種用“吸”標(biāo)注。
(1)合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 K=c2(NH3)c(N2)×c3(H2)K=c2(NH3)c(N2)×c3(H2)。
(2)下表為不同溫度下合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知,表中T2>>572(填“>”“<”或“=”)。
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
×
c
3
(
H
2
)
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
×
c
3
(
H
2
)
T/K | T1 | 572 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol
。(4)根據(jù)反應(yīng)歷程和能量變化圖,計(jì)算反應(yīng)N2+3H2?2NH3決速步驟的活化能
200
200
kJ/mol。(5)在定溫度下,將3molH2和1molN2置于2L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為
3
7
25
3
(6)利用反應(yīng)6NO2+8NH3═7N2+12H2O構(gòu)成電池,能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,裝置如圖所示:
①寫出電極B的電極反應(yīng)式:
2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-
2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-
。②當(dāng)溶液中有0.4molOH-經(jīng)過交換膜時(shí),通過外電路的電子數(shù)為
0.4NA
0.4NA
。【答案】K=;>;N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol;200;;2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-;0.4NA
c
2
(
N
H
3
)
c
(
N
2
)
×
c
3
(
H
2
)
25
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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