科学家一直致力研究常温、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,反应的化学方程式如下:N2(g)+ 3H2O(l)  2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题:

(1)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压力1.0×105 Pa、反应时间3 h),则该反应的正反应为             反应(填“吸热”或“放热”)

T/K

303

313

323

NH3生成量/(10-6 mol)

4.8

5.9

6.0

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

(3)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。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数

据如下:

H2(g) :△H =-285.8 kJ・mol1

CO(g) : △H =-283.0 kJ・mol1

CH4(g) :△H =-890.3 kJ・mol1

已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。 

(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式                     

(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显        性,原因是(用离子方程式表示)___________________________,使用时避免与________________物质合施。              

 0  40390  40398  40404  40408  40414  40416  40420  40426  40428  40434  40440  40444  40446  40450  40456  40458  40464  40468  40470  40474  40476  40480  40482  40484  40485  40486  40488  40489  40490  40492  40494  40498  40500  40504  40506  40510  40516  40518  40524  40528  40530  40534  40540  40546  40548  40554  40558  40560  40566  40570  40576  40584  203614 

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