(本题10分)工业合成氨N2+3H22NH3反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题...

(本题10分)工业合成氨N2+3H22NH3反应过程中的能量变化如图所示,据图回答下列问题:

（1）该反应通常用活性铁作催化剂,加活性铁会使图中B点升高还是降低　　　　　　　　　　　 ,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）该反应的平衡常数表达式为:K=　　　　　　　　　　　　　 ,当浓度商Qc　　 K(填“<”、“>”或“=”)时,反应向右进行。

（3）450 ℃时该反应的平衡常数　　 500 ℃时的平衡常数(填“<”、“>”或“=”)。

（4）一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高H2的转化率,可以采取的合理措施有 　 (填字母序号)。

a．高温高压　　　　　

b．加入催化剂　　　

c．增加N2的浓度　　　　

d．增加H2的浓度　　

e．分离出NH3

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合成氨工业的核心反应是：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1，能量变化如下图，回答下列问题：

(1)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1________，E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2，充分反应后，放出的热量________ 46.2 kJ(填“<”、“>”或“＝”)。

(3)关于该反应的下列说法中，正确的是________。

A．ΔH>0，ΔS>0　　　　　 B．ΔH>0，ΔS<0

C．ΔH<0，ΔS>0　　　　 　 D．ΔH<0，ΔS<0

(4)将一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.10 mol，H2为0.30 mol，NH3为0.10 mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率________。若升高温度，K值变化________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中，欲提高合成氨中H2的转化率，下列措施可行的是________(填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料气

B．向容器中再充入惰性气体

C．改变反应的催化剂

D．分离出氨气

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氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和防建设中都有广泛的应用．请回答下列问题：

（1）氨气可由N2和H2反应制取，N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）反应过程的能量变化如图所示：已知1molN2分子中的化学键断裂时需要吸收942kJ的能量；1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；形成1molN﹣H键时释放390.8kJ的能量．

①图中E的大小对该反应热有无影响？____________________________．该反应需要用铁触媒作催化剂，加铁触媒会使图中B点升高还是降低？______________________，理由_________________．

②图中△H=___kJ/mol．

③如果反应速率v（H2）为0.15mol/（L•min），则v（N2）=_____________mol/（L•min），v（NH3）=_________________________________________．

（2）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气．
已知：N2（g）+2O2（g）=N2O4（l）　　 △H=﹣19.5kJ•mol﹣1

N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=﹣534.2kJ•mol﹣1

请写出肼和 N2O4反应的热化学反应方程式_______________________ ．

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下图为合成氨N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）反应过程中的能量变化情况，请回答下列问题：

（1）反应中用活性铁作催化剂，使用活性铁会使图中B点升高还是降低________，理由是___________。

（2）该反应平衡常数为K，当浓度商Qc______K（填“＜”、“＞”或“＝”）时，反应向右进行。

（3）400 ℃时该反应的平衡常数_______450 ℃时的平衡常数（填“＜”、“＞”或“＝”）。

（4）一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高H2的转化率，可以采取的合理措施有（填字母）________。

A．高温高压

B．加入催化剂

C．增加N2的浓度

D．增加H2的浓度

E.分离出NH3

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合成氨反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是

A.NH3的能量较低，比N2、H2更稳定

B.2NH3(g)→2N(g)＋6H(g)－2346 kJ

C.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)－92 kJ

D.加入催化剂，可以减小反应的热效应

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氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。其中尿素(H2NCONH2) 是人类最早合成的有机物，工业上生产尿素的反应为: N2+3H22NH3，2NH3+CO2H2NCONH2+H2O。回答下列问题:

(1)纳米氧化铜、纳米氧化锌均可作合成氨的催化剂，Cu2+价层电子的轨道表达式为______，Zn位于元素周期表的_______区。

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是___________。

(3)上述化学方程式中的无机化合物，沸点由高到低的顺序是____________，原因: ___________。

(4)尿素分子中，原子杂化轨道类型有____________，σ键与π键数目之比为_______。

(5)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼(如图1) 和六方氮化硼(如图2)，前者类似于金刚石，后者与石墨相似。

①晶胞中的原子坐标参数可表亓晶胞内部各原子的相对位置。图1中原子坐标参数A为(0，0,0)，D为()，则E原子的坐标参数为_____。X-射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞参数为361.5pm，则立方氮化硼晶体N 与B的原子半径之和为______pm。（）

②已知六方氮化硼同层中B-N距离为acm，密度为dg/cm3,则层与层之间距离的计算表达式为_______pm。

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氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。

（1）可逆反应N2+3H22NH3是工业上合成氨的重要反应

图1（图中表示生成1 mol物质时的能量）

根据图1请写出合成氨的热化学方程式：__________________(热量用E1、E2或E3表示)。

（2）LiAlH4是一种重要的储氢载体，能与水反应达到LiAlO2和氢气，该反应消耗1 mol LiAlH4时转移的电子数目为__________。

（3）氮化锂是非常有前途的储氢材料，其在氢气中加热时可得到氨基锂(LiNH2)，其反应的化学方程式为：Li3N+2H2LiNH2+2LiH，氧化产物为_________(填化学式)，在270℃时，该反应可逆向发生放出H2，因而氮化锂可作为储氢材料，储存氢气最多可达Li3N质量的_____%(精确到0.1)。

（4）LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠，已知电池放电时总反应式为FePO4+LiLiFePO4 ，电池正极反应为____________________。

（5）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。

①导线中电子移动方向为____________。(用A、D表示)

②生成目标产物的电极反应式为__________________________。

③该储氢装置的电流效率=__________________________。

(=×100%，计算结果保留小数点后1位)

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如图所示是298 K时N₂与H₂反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是(　  　)

A．该反应的热化学方程式为：N₂＋3H₂2NH₃　ΔH＝－92 kJ/mol

B．a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线

C．加入催化剂，该化学反应的反应热改变

D．在温度、体积一定的条件下，通入1 mol N₂和3 mol H₂反应后放出的热量为Q₁ kJ，若通入2 mol N₂和6 mol H₂反应后放出的热量为Q₂ kJ，则184＞Q₂＞2Q₁

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合成氨反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是

A. 反应体系中加入催化剂，会改变反应的热效应

B. 反应物的总能量低于生成物的总能量

C. 该反应的热化学方程式为3H2(g)+N2(g)2NH3(g)+Q(Q>0)

D. 该反应是吸热反应

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