1998年两位希腊化学家在杂志上发表论文.称他们在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池中.氢气和氮气在电极上合成了氨气.且转化率达到了78%.用来合成的电解质在电解池中起传导H+的作用.它是一种固体复合氧化物.电解池的两个电极则是吸附在SCY内外表面上的金属钯多晶薄膜.下列说法中不正确的是 A.阳极的反应式为H2-2e- 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1998年两位希腊化学家在《科学》杂志上发表论文，称他们在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池(如下图)中，氢气和氮气在电极上合成了氨气，且转化率达到了78％。用来合成的电解质在电解池中起传导H⁺的作用，它是一种固体复合氧化物(缩写为SCY)，电解池的两个电极则是吸附在SCY内外表面上的金属钯多晶薄膜。下列说法中不正确的是( )

A.阳极的反应式为H₂-2e^-====2H⁺

B.阴极的反应式为 N₂+6e^-+6H⁺====2NH₃

C.电解的总反应式 N₂+3H₂2NH₃

D.电解的总反应式 3H⁺+N^3-NH₃

解析：H₂为电解池的阳极，N₂为电解池的阴极，阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应。

练习册系列答案

（1）如图1表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化，据此请回答：
①写出氮气与氢气合成氨的热化学反应方程式：

（填编号）
A、该反应在任意条件下都可以自发进行
B、加入催化剂，能使该反应的E和△H都减小
C、若反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K₁、K₂，K₁＞K₂
D、该反应属于人工固氮
（2）现在普遍应用的工业合成氮的方法N2+3H₂?2NH₃，是哈伯于1905年发明的，但此法达到平衡时反应物的转化率不高．
①能使该反应的反应速率增大，且平衡向正方向移动的措施是

（填编号）
A、使用的更高效催化剂
B、升高温度
C、及时分离出氨气
D、冲入氮气，增大氮气的浓度（保持容器体积不变）
②若在某温度下、2L的密闭容器中发生N₂+3H₂?2NH₃的反应，如图2表示N₂的物质的量随时间的变化曲线．用H₂表示0～10min内该反应的平速率v（H₂）=

0.06mol/（L?min）

．从1min起，压缩容器的体积为1L，则n（N₂）的变化曲线为

（填编号）
A、a B、b C、c D、d
（3）随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下吧氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入一个加热到500℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质理用吸附在它内外表面上的金属但多晶薄膜像电噪，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮（装置如图3）．
请回答：铠电极是电解池的

阴

极（填“阳“或“阴“），该极上的电极反应式是

N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃

．

1998年两位希腊化学家在《科学》杂志上发表论文，称他们在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池，如下图(a)中，氢和氮在电极上合成了氨，且转化率达到了78％。用来合成氨的电解质在电解池里传导H⁺的作用，它是一种固体复合氧化物(缩写为SCY)，具有钙钛矿晶体构型[最小重复单元见图(b)]，电解池的两个电极则是吸附在SCY内外表面上的金属钯多晶薄膜。

(1)写出上述电解池阴、阳两极发生的反应和电解池的总反应方程式。

阳极_______________________________________________________________；

阴极_______________________________________________________________；

总反应方程式_________________________________________________________。

(2)钙钛矿晶体中，每个钛原子周围与它最接近且等距离的钛原子共有_____个，氧、钙、钛(Ti)的原子个数比是__________。

（12分）现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的，但此法反应物的转化率不高。

（1）已知1 mol N₂(g)与适量H₂(g)完全反应，当生成NH₃(g)0.1mol时，放出9.22kJ热量，写出反应的热化学方程式：。

（2）若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁ K₂（填“＞” “=” 或 “＜” ）。

（3）在一定温度下，向容积不变（始终为10L）的密闭容器中加入2 mol N₂、8 mol H₂及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态，容器内气体压强变为起始的80％，此时氨气的体积分数为，用氮气表示的反应速率：。若想提高氨气的产率，根据化学平衡移动原理，请提出合理的建议：（任意写一条）。

（4）在上述相同条件下，若起始时加入4 mol NH₃、2 mol H₂及固体催化剂，反应达到平衡时NH₃的体积分数比(3)中（填“大”、“小”或“相等”）。

（5）随着对合成氨研究的发展，2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入一个加热到570℃的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如右图）。在电解法合成氨的电解池中 (填“能”或“不能”) 用水作电解质溶液的溶剂，原因是。

钯电极A是电解池的极（填“阳”或“阴”），该极上的电极反应式是。

试题分类