一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3...

一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2

进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：

请回答下列问题：

(1)50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为　　　　　 mol·h－1。

(2)该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是　　　 　　　　　　　　　　 。

(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：

①该条件下的平衡常数为　　　　　 ；

②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量　　　　　 (填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2＋3H2O2NH3＋O2

进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：

请回答下列问题：

(1)50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为________ mol·h－1。

(2)该反应过程与能量关系可用如图表示，则反应的热化学方程式是____________。

(3)与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率较慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：_______________________________________。

(4)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，达到平衡时，N2的转化率为50%，体积变为10 L。求：

①该条件下的平衡常数为________；

②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。反应放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)92.4 kJ。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

(14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(混有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压强1.0×105 Pa、反应时间3 h)：

相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+ O2(g)　 △H＝+765.2 kJ/mol　 (I)

请回答下列问题：

(1)请在方框内的坐标系中，画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3日生成量的建议：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)写出工业上用H2和N2直接合成NH3的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　 ，设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总物质的量之比)为4/7。计算该条件下N2的平衡转化率为　　　　　　　 ；反应的平衡常数K＝　　　　　　　　 (不要求写单位)。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

氮的固定有三种途径：生物固氮、自然固氮和工业固氮。根据最新“人工固氮”的研究报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间1 h)：

相应的化学方程式：2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝a kJ·mol－1

回答下列问题：

(1)此合成反应的a________0；ΔS________0，(填“＞”、“＜”或“＝”)

(2)已知：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1

2H2(g)＋O2(g) ===2H2O(l)　   ΔH ＝－571.6 kJ·mol－1

则2N2(g)＋6H2O(l)===4NH3(g)＋3O2 (g)　ΔH＝________kJ·mol－1

(3)从323 K到353 K，氨气的生成量减少的可能原因_________________；

(4)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92 .4 kJ·mol－1 ，分别研究在T1、T2和T3(T1<T2<T3)三种温度下合成氨气的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和N2的起始组成比(起始时N2的物质的量均为1 mol)与N2平衡转化率的关系。请回答：

①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是________。

②a、b、c三点H2的转化率最小的是________点、转化率最大的是________点。

③在容积为1.0 L的密闭容器中充入0.30 mol N2(g)和0.80 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为4/7。该条件下反应2NH3(g)  N2(g)＋3H2(g)的平衡常数为________ 。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N₂在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为NH₃，相应的热化学方程式为：N₂(g)+3H₂O(l)2NH₃(g)+O₂(g)  △H="+765.0kJ" /mol。

Ⅰ．请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图，并进行标注(包括△H)。

Ⅱ．目前工业合成氨的原理是：N₂(g)+ 3H₂(g)2NH₃(g)  △H=－93.0kJ /mol。

回答下列问题：

(1)氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。

(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是_______(填序号)。

a．混合气体的压强不再发生变化

b．混合气体的密度不再发生变化

c．反应容器中N₂、NH₃的物质的量的比值不再发生变化

d．单位时间内断开a个H－H键的同时形成3 a个N－H键

e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比

(3)在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题：

① 表示N₂的浓度变化的曲线是________(选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。

② 前25 min 内，用H₂的浓度变化表示的化学反应平均速率是________。

③在25 min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K = ________(计算结果可用分数表示)。若升高温度，该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、 “减小”或“不变”)。

(4)在第25 min 末，保持其它条件不变，若升高反应温度并设法保持该温度不变，在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H₂浓度变化了1.5 mol·L^－1，请你在图中画出第25 min ～ 40 min NH₃浓度变化曲线。

(5)在一定温度下，将1 mol N₂和3 mol H₂混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol 。

①达平衡时，H₂的转化率α₁ = ____________。

②在相同条件下，若起始时只将NH₃置于该容器中，达到平衡状态时NH₃的转化率为α₂，当α₁ + α₂ =1时，则起始时n (NH₃)= ________mol。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

(17分)人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N₂在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成的主要产物为NH₃，相应的热化学方程式为：N₂(g)+3H₂O(l)2NH₃(g)+O₂(g)  △H=+765.0kJ /mol。

Ⅰ．请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图，并进行标注(包括△H)。

Ⅱ．目前工业合成氨的原理是：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H=－93.0kJ /mol。

回答下列问题：

(1)氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。

(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应，下列能表示达到平衡状态的是_______(填序号)。

a．混合气体的压强不再发生变化

b．混合气体的密度不再发生变化

c．反应容器中N₂、NH₃的物质的量的比值不再发生变化

d．单位时间内断开a个H－H键的同时形成3 a个N－H键

e．三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比

(3)在恒温恒容的密闭容器中，合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题：

① 表示N₂ 的浓度变化的曲线是________(选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。

② 前25 min 内，用H₂ 的浓度变化表示的化学反应平均速率是________。

③在25 min 末反应刚好达到平衡，则该温度下反应的平衡常数K = ________(计算结果可用分数表示)。若升高温度，该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)在第25 min 末，保持其它条件不变，若升高反应温度并设法保持该温度不变，在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H₂ 浓度变化了1.5 mol·L^－1，请你在图中画出第25 min ～ 40 min NH₃浓度变化曲线。

(5)在一定温度下，将1 mol N₂和3 mol H₂混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol 。

①达平衡时，H₂的转化率α₁ = ____________。

②在相同条件下，若起始时只将NH₃置于该容器中，达到平衡状态时NH₃的转化率为α₂，当α₁ + α₂ =1时，则起始时n (NH₃)= ________mol。

高三化学填空题简单题查看答案及解析

科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。

（1）最新“人工固氮”的研究报道：常温常压．光照条件下，N₂在催化剂表面与水发生反应：2N₂ (g)+6H₂O (l) 4NH₃ (g)+3O₂ (g)+  Q　　

已知该反应的平衡常数K与温度的关系如右图，则此反应的 Q　　 0 (填“＞”“＜”或“＝”)。

（2）常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，________ (选填编号)。

A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化     B．v（N₂）/ v（O₂）=2:3

C．容器中气体的密度不随时间而变化           D．通入稀有气体能提高反应的速率

（3）将反应生成的混合气体通入水中即可得氨水。用水稀释0．1mol·L^-1氨水，溶液中随着水量的增加而增大的是　　　　　　　　 （填字母标号）。

A．c(H⁺)×c(NH₃·H₂O)/c(OH^－)　　　B．c(NH₄⁺)×c(OH^－)/c(NH₃·H₂O)

C．c(H⁺)·c(OH^－)　　　　      　D．

（4）常温下,在恒压密闭容器中上述反应达到平衡后，在其他条件不变时，通入2mol N_2,请在右图中画出正(v_正)．逆(v_逆)反应速率随时间t变化的示意图。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

（14分）一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下，N₂在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH₃和氧气。 已知：

（1）请根据以上信息，写出“人工固氮”新方法的热化学方程式：_____▲______；

（2）进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：

①50℃时从开始到3 h内以O₂物质的量浓度变化表示的平均反应速率为▲ ；

②与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH₃生成量的建议（请写出两条）▲ 、▲ ；

（3）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH₄)₂SO₄的工业流程如下：

① 往沉淀池中装入CaSO₄悬浊液后，需先通入足量NH₃，再通入CO₂的原因是

▲ 。

② 煅烧炉中产生的固态副产品为▲ ，生产流程中能被循环利用的物质X为▲ 。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析