2.合成氨工业是基础化学工业的重要组成部分.
(1)以NH3与CO2为原料可合成化肥尿素.
已知:
①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=-159.5kJ•mol-1
②NH2CO2NH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(l)△H=+28.5kJ•mol-1
③H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1
则NH3(g)与CO2(g)合成CO(NH22(s)和H2O(g)的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H=-87 kJ•mol-1
(2)工业合成氨在合成塔中进行,测得合成塔入口气体体积比N2:H2:NH3为6:18:1,出口气体体积比N2:H2:NH3为9:27:8,则H2的转化率为25%.
(3)为降低合成氨工业废水的氨氮浓度,在厌氧氨氧化菌的催化作用下,使铵盐与亚硝酸盐反应生成N2,该反应的离子方程式是NH4++NO2-$\frac{\underline{\;厌氧氨氧化菌\;}}{\;}$N2+2H2O.
(4)犹他大学化学家发明了N2/H2生物燃料电池,以质子交换膜为隔膜,室温条件下合成了氨的同时还提供了电能(工作原理如图1所示).该生物燃料电池中,正极电极反应式为N2+6e-+6H+═2NH3

(5)NH3可用于烟气的脱硝,使烟气中的NO还原为N2.某研究小组研究了NH3和NO在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化关系,实验结果如图2所示.在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是催化剂活性降低.在温度为420~580K时,有氧条件下NO生成N2的转化率明显高于无氧条件的原因可能是NO与O2反应生成NO2,NO2更易与NH3反应.
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