Question

氨是氮循環過程中的重要物質，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

（1）根據圖1提供的信息，寫出該反應的熱化學方程式                  ，在圖1中曲線        （填“a” 或“b”）表示加入鐵觸媒的能量變化曲線。

                  圖1                                    圖2

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（2）在恒容容器中，下列描述中能說明上述反應已達平衡的是        

    A．3v(H₂)_正=2v(NH₃)_逆              B．單位時間內生成nmol N₂的同時生成2nmolNH₃

    C．混合氣體的密度不再改變       D．容器內壓強不隨時間的變化而變化

（3）一定溫度下，向2L密閉容器中充入1molN₂和3molH₂，保持體積不變，0.5min后達到平衡，測得容器中有0.4mol NH₃，則平均反應速率v(N₂)=           ，該溫度下的平衡常數K=            。若升高溫度，K值變化     （填“增大”、“減小”或“不變”）。

（4）為了尋找合成NH₃的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。

實驗編號	T(℃)	n (N2)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ	450	1/3	1
ⅱ	_	_	10
ⅲ	480	_	10

A．請在上表空格中填入剩余的實驗條件數據。

B．根據反應N₂+ 3H₂ 2NH₃的特點，在給出的坐標圖2中，

畫出其在1MPa和10MPa條件下H₂的轉化率隨溫度變化的趨勢曲線示意圖，并標明各條曲線的壓強。

（5）1998年希臘亞里斯多德大學的兩位科學家采用高質子導電性的 SCY陶瓷（能傳遞H⁺），實現了高溫常壓下高轉化率的電解合成氨。其實驗裝置如圖。陰極的電極反應式                  。

Answer 1

（1）N₂(g) + 3H₂(g)  2NH₃(g)△H ＝ －92kJ/mol ，（2分） b  （1分）

  （2） B D      （2分）

  （3）0.2mol.L^-1.min^-1，（2分） 0.058, （2分） 減小（1分）

（4）(表格全填對2分，畫圖2分)

實驗編號	T(℃)	n (N2)/n(H2)	P(MPa)
ⅰ
ⅱ	_450	_ 1/3
ⅲ		_ 1/3

（5）N₂ + 6 H⁺ + 6e^－＝ 2NH₃。（2分）