Question

含氮化合物对人类生活有十分重大的意义。

（1）目前广泛使用的工业合成氨方法是用氮气和氢气在一定条件下化合。

      已知：N₂(g)+O₂(g) ＝2NO(g)   △H＝+180.5kJ/mol

4NH₃(g)+5O₂(g)＝4NO(g)+6H₂O(g)  △H＝-905kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)  △H＝-483.6kJ/mol

  ①写出工业合成氨的热化学方程式：                                        。

  ②实验室模拟合成氨，在2L密闭容器中投入1molN₂ 和3mol H₂，容器中氨气的体积分数随时间变化如图所示。则0_~10min，NH₃的平均速率为                   ；达平衡时，N₂的转化率为          。

  ③若在②达平衡后，保持容器体积及温度不变，移走0.5molNH₃，再达平衡时，N₂的体积分数将      ，平衡常数           （填“增大”“减小”或“不变”）

（2）科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的方法。据报道：在常温常压条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水反应，生成NH₃和一种单质。进一步研究NH₃生成量与温度关系，部分实验数据如下（反应时间3h，其余条件一样）

T/℃	30	40	50
NH3生成量/10-6mol	4.8	5.9	6.0

①写出常温下“人工固氮”反应的化学方程式：                             _

此反应△H     0（填“>”、“<”或“=）。

②该反应中的催化剂TiO₂的制取方法之一是将TiCl₄气体导入氢氧火焰中（700~1000℃）进行水解。写出TiCl₄水解的化学方程式：                               。

③在上述固氮过程中，除加入催化剂外，能提高生产速率，但不降低产率的措施还可以是             。

A．适当升高温度                           B．将氨气液化分离   

C．增大反应物N₂的浓度                     D．增大压强

Answer 1

（1） ①热化学方程式：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)  △H＝-92.4 kJ/mol  （3分） 。

  ②NH₃的平均速率为 0.04mol/(L·min)    ；达平衡时，N₂的转化率为   40%  。

  ③N₂的体积分数将   增大   ，平衡常数  不变   （填“增大”“减小”或“不变”）

（2） ①写出常温下“人工固氮”反应的化学方程式：    2N₂ +6H₂O =4NH₃ + 3O₂       _

此反应△H  >   0（填“>”、“<”或“=）。

② 写出TiCl₄水解的化学方程式： TiCl₄ + 2H₂O  TiO₂  +4HCl   。③   AC   。