题目

题型：北京期末题难度：来源：

现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的，但此法反应物的转化率不高。
（1）已知：1 mol N₂(g)与适量H₂(g)完全反应，生成NH₃(g)，放出92.2 kJ热量，写出反应的热化学方程式：____________________。
（2）若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1______K2 （填“＞” “=” 或 “＜” ）。
（3）在一定温度下，向容积不变（始终为10L）的密闭容器中加入2 mol N₂、8 mol H₂及固体催化剂。
10分钟后反应达到平衡状态，容器内气体压强变为起始的80％，此时氨气的体积分数为______，用氮气表示的反应速率为：____________。若想提高氨气的产率，根据化学平衡移动原理，请提出合理的建议：__________________（任意写一条）。
（4）在上述相同条件下，若起始时加入4 mol NH₃、2 mol H₂及固体催化剂，反应达到平衡时NH₃的体积分数比(3)中______（填“大”、“小”或“相等”）。
（5）氨被氧化生成一氧化氮的化学方程式为：__________________。
（6）随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入一个加热到570℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如下图）。
请回答：在电解法合成氨的电解池中______(填“能”或“不能”) 用水作电解质溶液的溶剂，原因是__________________。钯电极A是电解池的______极（填“阳”或“阴”），该极上的电极反应式是__________________。

答案

（1）N₂(g)+3H₂(g) = 2NH₃(g) △H＝－92.2 kJ·mol^-1
（2）>
（3）25% ；0.01mol/(L·min)；增大氢气浓度或增大氮气浓度或增大反应物浓度或降温或增大压强或及时转移走生成的氨（答案合理即可）
（4）相等
（5）4NH₃+5O₂4NO+6H₂O
（6）不能；新法合成氨电解池的反应温度是570℃时，水为水蒸气；阴；N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃