含氮化合物對(duì)人類生活有十分重大的意義.
(1)目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法是用氮?dú)夂蜌錃庠谝欢l件下化合.
已知:N
2(g)+O
2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
4NH
3(g)+5O
2(g)=4NO(g)+6H
2O(g)△H=-905kJ/mol
2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(g)△H=-483.6kJ/mol
①寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式:
.
②實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨,在2L密閉容器中投入1molN
2和3molH
2,容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖所示.則0~10min,NH
3的平均速率為
;達(dá)平衡時(shí),N
2的轉(zhuǎn)化率為
.
③若在②達(dá)平衡后,保持容器體積及溫度不變,移走0.5molNH
3,再達(dá)平衡時(shí),N
2的體積分?jǐn)?shù)將,平衡常數(shù)
(填“增大”“減小”或“不變”)
(2)科學(xué)家一直致力于研究常溫常壓下“人工固氮”的方法.據(jù)報(bào)道:在常溫常壓條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe
2O
3的TiO
2)表面與水反應(yīng),生成NH3和一種單質(zhì).進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度關(guān)系,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下(反應(yīng)時(shí)間3h,其余條件一樣)
T/℃ | 30 | 40 | 50 |
NH3生成量/10-6mol | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
①寫出常溫下“人工固氮”反應(yīng)的化學(xué)方程式:
此反應(yīng)△H
0(填“>”、“<”或“=)
②該反應(yīng)中的催化劑TiO
2的制取方法之一是將TiCl
4氣體導(dǎo)入氫氧火焰中(700~1000℃)進(jìn)行水解.寫出TiCl
4水解的化學(xué)方程式:
.
③在上述固氮過程中,除加入催化劑外,能提高生產(chǎn)速率,但不降低產(chǎn)率的措施還可以是
.
A.適當(dāng)升高溫度
B.將氨氣液化分離
C.增大反應(yīng)物N
2的濃度
D.增大壓強(qiáng).