氮是地球上含量丰富的一种元素,“固氮”在工农业生产中有着重要作用,是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 | 大气固氮 N2(g)+O2(g) 2NO(g) | 工业固氮 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) | |||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×10-8 | 2×104 | 7×103 |
(1)①分析数据可知:大气固氮反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。
②在一定温度下,将一定足的N2和O2通入到体积为1L的密闭容器中,当“大气固氮”反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是_______。
a.增大压强 b.增大反应物的浓度 c.使用催化剂 d.升高温度
③ 从分子结构角度解释“大气固氮”和“工业固氮”反应的活化能都很高的原因:________。
(2)分析表格数据可知“大气固氮”的反应正向进行的程度小,不适合大规模生产,故世界各国均采用合成氨的方法进行工业固氮。
①从平衡移动角度考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。
②将0.1molN2和0.1molH2通入一容积可变的容器中进行工业固氮反应,则下图所示N2的平衡转化率在不同压强(P1,P2)下随温度变化的曲线正确的是____________(填“A” 或“B”);比较P1、P2的大小关系________;若300℃、压强P2时达到平衡,容器容积恰为100L,则此状态下反应的平衡常数K=______________ (计算结果保留2位有效数字)。
③合成氨反应达到平衡后,t1时刻氨气浓度欲发生图C变化可采取的措施是____________。
(3)近年近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)?4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=____________。
(已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) △H1=-92.4kJ•mol-1;2H2(g)+O2(g)?2H2O(l) △H2=-571.6kJ•mol-1 )
仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选),就能实现相应实验目的的是
选项 | 实验目的 | 玻璃仪器 |
A | 将溴水滴入KI溶液中,从溶液中分离生成的I2 | 胶头滴管、试管、漏斗、玻璃棒、烧杯 |
B | 实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl-等杂质制取蒸馏水 | 酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶 |
C | 用植物油提取溴水中的Br2 | 铁架台、分液漏斗、玻璃棒、烧杯 |
D | 用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气 | 酒精灯、烧杯、导管、集气瓶 |
A. A B. B C. C D. D