(11 分)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  75826  75834  75840  75844  75850  75852  75856  75862  75864  75870  75876  75880  75882  75886  75892  75894  75900  75904  75906  75910  75912  75916  75918  75920  75921  75922  75924  75925  75926  75928  75930  75934  75936  75940  75942  75946  75952  75954  75960  75964  75966  75970  75976  75982  75984  75990  75994  75996  76002  76006  76012  76020  203614 

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