科学家一直致力于研究常温、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。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、压强1.0×105 Pa、反应时间3 h):

T/K

303

313

323

353

NH3生成量

/10-6 mol

4.8

5.9

6.0

2.0

相应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g)  

ΔH=+765.2 kJ·mol-1

回答下列问题:(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化的示意图,并进行必要标注。

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:(写两点)

_______________________________;____________________________________。

(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。计算:①该条件下N2的平衡转化率为        (保留一位小数)。

 ②该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数         

     ③若反应温度不变,假如在容积为2.0 L的密闭容器中起始充入0.40 mol N2(g)和0.40 mol H2(g),反应3min时测得体系压强为原来的3/4,这段时间H2的平均反应速率为                

 0  142270  142278  142284  142288  142294  142296  142300  142306  142308  142314  142320  142324  142326  142330  142336  142338  142344  142348  142350  142354  142356  142360  142362  142364  142365  142366  142368  142369  142370  142372  142374  142378  142380  142384  142386  142390  142396  142398  142404  142408  142410  142414  142420  142426  142428  142434  142438  142440  142446  142450  142456  142464  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网