题目

题型：四川省模拟题难度：来源：

合成氨工业及硝酸工业对工、农生产和国防都有重要意义。请回答：
（1）以N₂和H₂为原料合成氨气。已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；△H= -92.4 kJ/mol，
①合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是（填选项序号）_______。  
a．用铁触媒加快化学反应速率            
b．采用较高压强（20 MPa~50 MPa）
c．将原料气中的少量CO等气体净化除去  
d．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
②一定温度下，在密闭容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂并发生反应。
a．若容器容积恒定，达到平衡时气体的压强为原来的7/8，N₂的转化率为а1，此时，反应放热为_________kJ；
b．若容积为4L，当进行到第4分钟时达到平衡，生成NH₃为1.0 mol，则从开始到达平衡时NH₃的平均速率v(NH₃)=_________。
c．若容器压强恒定，则达到平衡时，容器中N₂的转化率为а2，则а2_______а1（填“＞、＜或＝”）。
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH₃被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是______________________。
②硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
a．催化还原法：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂。
已知：
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g） △H=－483.6kJ/mol                  
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g） △H=+67.7kJ/mol
则H₂还原NO₂生成水蒸气反应的热化学方程式是___________________。
b．碱液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。若每9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是_______________。
（3）随着对合成氨研究的发展，希腊科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如图）。钯电极A是电解池的_______极（填“阳”或“阴”），该极上的电极反应式是__________________ 。

答案

（1）①bd ；②23.1 kJ；0.0625 mol/（L·min）； ＞
（2）①4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O；②4H₂(g)＋2NO₂(g)==N₂(g)＋4H₂O(g) =－1034.9 kJ/mol；2NO₂＋CO₃^2－==NO₃^－＋NO₂^－＋CO₂
（3）阴；N₂＋6H⁺ + 6e^- ＝2NH₃