Question

（12分）自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下，N₂與O₂反應生成NO。

（1）在不同溫度下，反應N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)  △H＝a kJ·mol^-1的平衡常數K如下表：

溫度/℃	1538	1760	2404
平衡常數K	0、86×10－4	2、6×10－4	64×10－4

①該反應的△H    0（填“＞”、“＝”或“＜”）。

②其他條件相同時，在上述三個溫度下分別發生該反應。1538℃時，N₂的轉化率隨時間變化如圖所示，

請補充完成1760℃時N₂的轉化率隨時間變化的示意圖。

（2）科學家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑(摻有少量Fe₂O₃的TiO₂)表面與水發生反應，生成的主要產物為NH₃。相應的熱化學方程式如下：

2N₂(g)＋6H₂O(1) ＝4NH₃(g)＋3O₂(g)    △H＝＋1530kJ·mol^-1

     則氨催化氧化反應4NH₃(g)＋5O₂(g)＝4NO(g)＋6H₂O(1) 的反應熱△H＝         。 

     （用含a的代數式表示）

（3）最近一些科學家研究采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H⁺）實現氮的固定——氨的電解法合成，大大提高了氮氣和氫氣的轉化率。總反應式為：N₂＋3H₂2NH₃。則在電解法合成氨的過程中，應將Ｈ₂不斷地通入    極（填“正”、“負”、 “陰” 或“陽”）；在另一電極通入N₂，該電極反應式為                                                                            。

（4）合成氨的反應N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H =－92、4 kJ·mol^－1，一定條件下的密閉容器中，該反應達到平衡，要提高N₂的轉化率，可以采取的措施是__________（填字母代號）。

a、升高溫度       b、加入催化劑     c、增加H₂的濃度

       d、增加N₂的濃度  e、分離出NH₃           

（5）在25℃下，將a mol·L^-1的氨水與0、01 mol·L^-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液中c(NH₄⁺)=c(Cl^-)，則溶液顯_____________性（填“酸”“堿”或“中”），可推斷a     0、01（填大于、等于或小于）。

 

Answer 1

（12分）

（1）① > （1分）

② （2分）

（2）—(1530-2a) kJ·mol^-1（2分）；（3）陽（1分）   N₂＋6H^＋＋6e＝2NH₃（2分）

（4）c e  （2分）

（5）中（1分），大于（1分）

解析: