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(10分)大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。
(1)有关大气固氮(以N2+02
2N0为例)、人工固氮(以N2+3H2 2NH3为例)反应的平衡常数
的值如下表。
|
反应 |
|
|
||
|
温度/℃ |
27 |
2000 |
100 |
400 |
|
K |
3.84×10-31 |
0.1 |
3.4×109 |
2.0x104 |
下列说法正确的是 。(填字母)
a.大气固氮与人工固氮都是放热反应
b.人类模拟大气固氮无现实意义
c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d.在常温下,人工固氮非常容易进行
(2)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
=-92.4kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(1)
=-571.6
kJ·mol-1
据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应
N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的
=
KJ·mol-1。
(3)某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为
的密闭容
器中进行反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),其![]()
(H2)和
(NH3)随时间变化的关系如图所示。
①下列叙述正确的是 。(填字母)
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.若t3时由673 K升至773 K,则
(H2)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示)
(H2)= 。
③若开始时
(N2)=
(H2),则反应的平衡常数
=
(用代数式表示)。