题目内容
（14分）一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下，N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气。 已知：
| 化学键 | N≡N | H—O | N—H | O=O |
| 键能/kJ·mol-1 | 945 | 463 | 391 | 498 |
（1）请根据以上信息，写出“人工固氮”新方法的热化学方程式：_____▲______；
（2）进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：
| T/℃ | 30 | 40 | 50 |
| 生成NH3量／（10-6mo1/L） | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
①50℃时从开始到3 h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为 ▲ ；
②与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议（请写出两条） ▲ 、 ▲ ；
（3）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工业流程如下：
① 往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后，需先通入足量NH3，再通入CO2的原因是
▲ 。
② 煅烧炉中产生的固态副产品为 ▲ ，生产流程中能被循环利用的物质X为 ▲ 。
（14分）
（1）N2(g) + 3H2O( g)2NH3(g) +
O2(g)； △H = + 630 kJ·mol-1 （3分）
（2）①2.5×l0-8 mol／(L·min)或①1.5×l0-6mol／(L·h) （2分）
②升高温度；增大压强； （合理均可，2分）
（3）①氨在水中溶解度大，使溶液呈碱性，有利于吸收CO2，增大c(CO32-)，促使CaSO4转化为CaCO3，同时生成(NH4)2SO4 （3分）
②CaO（或生石灰） CO2（或二氧化碳） （各2分，共4分）
解析:
2NH3（g）+
一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2+ 3H2O
2NH3+
O2.
进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：
| T/℃ | 30 | 40 | 50 |
| 生成NH3量／（10 | 4．8 | 5．9 | 6．0 |
mo1）请回答下列问题：
（1）50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为 mol／min。
（2）该反应过程与能量关系可用右图表示．完成反应的热化学方程式： 。
（3）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。
（4）工业合成氨的反应为N2（g）+3 H2（g）2NH3（g）。设在容积为2．0 L的密闭容器中充人0．80 mol N2（g）和1．60 mol H2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的体积分数为20％。
① 该条件下反应2NH3（g）N2（g）十3H2（g）的平衡常数为 。
② 相同条件下，在另一相同容器中充人a mol N2（g）和b mo1 H2（g），达到平衡时，测得容器中NH3为0．8 mo1，H2为2．0 mol，则
，
。若加入少量醋酸钠固体，则CH3COOH
CH3COO－＋H＋向左移动，α减小，Ka变小
不能自发进行，则该反应的
NH3·H2O+H+，若用KW表示的离子积，
（14分）一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下，N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气。 已知：
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化学键 |
N≡N |
H—O |
N—H |
O=O |
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键能/kJ·mol-1 |
945 |
463 |
391 |
498 |
（1）请根据以上信息，写出“人工固氮”新方法的热化学方程式：_____▲______；
（2）进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：
|
T/℃ |
30 |
40 |
50 |
|
生成NH3量／（10-6mo1/L） |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①50℃时从开始到3 h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为 ▲ ；
②与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议（请写出两条） ▲ 、 ▲ ；
（3）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工业流程如下：
① 往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后，需先通入足量NH3，再通入CO2的原因是
▲ 。
② 煅烧炉中产生的固态副产品为 ▲ ，生产流程中能被循环利用的物质X为 ▲ 。