Question

（14分）

科學家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

⑴目前合成氨的技術原理為：

該反應的能量變化如圖所示。

①在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E₂的變化是：     。（填“增大”、“減小”或“不變”）。

②將一定量的N₂(g)和H₂(g)放入1L的密閉容器中，在500℃、2×10⁷Pa下達到平衡，測得N₂為0.1 mol，H₂為0.3mol，NH₃為0.1 mol。該條件下H₂的轉化率為     。

③欲提高②容器中H₂的轉化率，下列措施可行的是      。

A．向容器中按原比例再充入原料氣

B．向容器中再充入惰性氣體

C．改變反應的催化劑

D．液化生成物分離出氨

⑵1998年希臘亞里士多德大學的兩位科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳導H⁺），從而實現了高轉化率的電解法合成氨。其實驗裝置如圖所示。陰極的電極反應式為      。

⑶根據最新“人工固氮”的研究報道，在常溫、常 壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃和TiO₂）表面與水發生下列反應：

進一步研究NH₃生成量與溫度關系，常壓下達到平衡時測得部分實驗數據如下：

T/K	303	313	323
NH3生成量/（10－6mol）	4.8	5.9	6.0

①此合成反應的a_     0。（填“大于”、“小于”或“等于”）

②已知

⑷ NH₄Cl溶液呈酸性，這是由于NH水解的緣故。則NH₄Cl在重水（D₂O）中水解的離子方程式是     。

 

Answer 1

（14分，每空2分)

⑴  ①減小          ②33.3%          ③ A D

⑵  N₂ + 6H⁺ + 6e^-= 2NH₃

⑶  ①大于     ②+1530.0

⑷  NH+ D₂O  NH₃·HDO+ D⁺

解析: