题目内容
科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3，反应的化学方程式如下：N2(g)+ 3H2O(l) 
2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题：
（1）进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h），则该反应的正反应为 反应（填“吸热”或“放热”）
| T/K | 303 | 313 | 323 |
| NH3生成量/（10-6 mol） | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
（2）与目前广泛使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： 。
（3）合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)。部分物质的燃烧热数
据如下：
H2(g) ：△H =－285.8 kJ・mol－1；
CO(g) ： △H =－283.0 kJ・mol－1；
CH4(g) ：△H =－890.3 kJ・mol－1 。
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。
（4）有人设想寻求适合的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池，请写出该电极的正极反应式
（5）生成的NH3可用于制铵态氮肥，如(NH4)2SO4、NH4Cl，这些肥料显 性，原因是（用离子方程式表示）___________________________，使用时避免与________________物质合施。
（1）吸热
（2）升高温度. 增大N2的浓度
（3）CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △ H＝＋206.1 kJ・mol－1
（4） N2+8H + + 6e— = 2 NH4+
（5）酸性 NH4++H2ONH3 H2O+H+ 碱性
2NH3(g)+92.4 kJ/mol
2H+，则阴极的电极反应为：_____________。
(7分) 科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
⑴目前合成氨的技术原理为：
该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是： 。（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为 。
③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是 。
A．向容器中按原比例再充入原料气 B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂 D．液化生成物分离出氨
⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为 。
⑶根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：
进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
|
T/K |
303 |
313 |
323 |
|
NH3生成量/（10－6mol） |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①合成反应的a_ 0。（填“大于”、“小于”或“等于”）
②已知
则
（14分）
科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
⑴目前合成氨的技术原理为：
该反应的能量变化如图所示。
①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是： 。（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中，在500℃、2×107Pa下达到平衡，测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为 。
③欲提高②容器中H2的转化率，下列措施可行的是 。
A．向容器中按原比例再充入原料气
B．向容器中再充入惰性气体
C．改变反应的催化剂
D．液化生成物分离出氨
⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为 。
⑶根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：
进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：
|
T/K |
303 |
313 |
323 |
|
NH3生成量/（10－6mol） |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
①此合成反应的a_ 0。（填“大于”、“小于”或“等于”）
②已知
⑷ NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH
水解的缘故。则NH4Cl在重水（D2O）中水解的离子方程式是
。