题目内容

2007年10月10日，德国科学家格哈德?埃尔特生日当天获得了诺贝尔化学奖，以奖励他在表面化学领域做出开拓性的贡献。格哈德研究了氨的合成与催化剂面积大小关系，对于提高合成氨的经济效益意义重大。N₂+3H₂ 2NH₃; △H<0 。下列有关说法正确的是（）

A．增大催化剂的表面积，能提高氮气转化率

B．增大催化剂的表面积，能同时、同等程度的增大正逆反应速率

C．工业合成氨采用高压，且压强越高越有利于提高经济效益

D．单位时间内，当断裂3molH-H键和生成6molN-H键时达到化学平衡

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2007年10月10日，皇家科学院的新闻公报说：“今年的化学奖授予在表面化学方面的开创性研究。这一学科对于化学工业而言非常重要，而且能够帮助我们理解铁为什么会生锈、燃料电池如何工作、汽车里的催化剂如何工作。”下列说法正确的是

A.
铁生锈过程中只涉及氧化还原反应
B.
燃料电池可以将电能转变成化学能
C.
催化剂可改变反应速率
D.
铁锈的成分为Fe₂O₃

2007年10月10日，皇家科学院的新闻公报说：“今年的化学奖授予在表面化学方面的开创性研究。这一学科对于化学工业而言非常重要，而且能够帮助我们理解铁为什么会生锈、燃料电池如何工作、汽车里的催化剂如何工作。”下列说法正确的是（）

A、铁生锈过程中只涉及氧化还原反应 B、燃料电池可以将电能转变成化学能

C、催化剂可改变反应速率 D、铁锈的成分为Fe₂O₃

瑞典皇家科学院2007年10月10日宣布，将本年度诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨一哈勃研究所的格哈德?埃特尔教授，以表彰他在固体表面化学过程研究领域做出开拓性成就。格哈德?埃特尔的重要贡献之一是对哈伯一博施法合氨反应催化机理的研究。格哈德?埃特尔建立的某温度下合成氨反应机理的各步反应的能量变化如图所示，图中的能量单位为kJ?mol^－1。（注：图中“吸表示在催化剂表面的吸附）

请回答下列问题：

（1）在合成氨反应中，决定反应速率的最主要的步骤是（填字母）

A．氮分子解离为氢原子

B．氮原子的解离吸附

C．氢分子解离为氢原子

D．氨的解离吸附

（2）合成氨反应的机理为（用化学方程式表示）

① ；

②N₂ N₂_吸 2N_吸；

③ ；

④NH_吸+H_吸 NH₃_吸

⑤NH₂_吸+H_吸NH₃_吸 NH₃

（3）某温度下合成氨反应的热化学方程式为；

（4）某温度下，合成氨反应Ke=3.0×10³（mol?L^－1）^－²，该温度下，在体积恒定为10L的四个密闭容器中分别充入；（A）10mol、30mol H₂和20molNH₃（B）10molN₂和30molH₂（C）20molN₂和60molH₂（D）10molN₂和28molH₂（E）0.1molN₂、0.3molH₂和20MolNH₃，则反应达到平衡后，N₂的转化率最大的是（填字母）。

（5）合成氨工业生产中所用的α―Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe₂O₃，当催化剂中Fe³⁺与Fe³⁺的物质的量之比为1：2时，其催化剂活性最高，以Fe₂O₃为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉。发生如下反应：2Fe₂O₃+C=4FeO+CO₂，为制得该种活性最高的催化剂，应向480gFe₂O₃粉末加入炭粉的质量为 g.

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