Question

（（08揭阳市一模）（10分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H＝－92.2kJ/mol。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。我国合成氨工业目前的生产条件为：

催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。

回答下列问题：

⑴ 合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是        。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是            。

⑵ 500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N₂的转化率为x。则K和x的关系满足K＝         。

⑶有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl－NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式                          。

⑷已知H₂(g)、 CO(g) 、CH₄(g)三种物质的燃烧热分别是－285.8 kJ?mol^－1、 －283.0 kJ?mol^－1、

－890.3 kJ?mol^－1，1mol H₂O(g)转变为1mol H₂O(l)时放出44.0 kJ热量。甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：CH₄（g）＋H₂O（g）＝CO（g）＋3H₂（g）。那么该反应的反应热△H      0 （填>、= 或 <）。

Answer 1

答案：（10分，每空2分）

⑴ 加压有利于平衡正向移动，提高原料气的转化率。  增加反应速率，缩短达到平衡的时间。

⑵      ⑶ N₂＋6e^－＋8H^＋＝2NH₄^＋      ⑷ ＞