Question

合成氯是人类研究的重要课题，目前工业合成氨的原理为：

N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) ΔH=-93．0kJ/mol

（1）某温度下，在2 L密闭容器中发生上述反应，测得数据如下

时间/h 物质的量/mol	0	1	2	3	4
N2	2．0	1．83	1．7	1．6	1．6
H2	6．0	5．49	5．1	4．8	4．8
NH3	0	0．34	0．6	0．8	0．8

①0~2 h内，v（N₂）=            。

②平衡时，H₂的转化率为____；该温度下，反应2NH₃(g) N₂(g)+3H₂(g)的平衡常数K=   。

③若保持温度和体积不变，起始投入的N₂、H₂、NH₃的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡后，NH₃比的浓度与上表中相同的为       （填选项字母）。

A．a=l、b=3．c=0         B．a=4、b=12、c=0

C．a=0、b=0．c=4       D．a=l、b=3、c=2

（2）另据报道，常温、常压下，N₂在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，生成NH₃和O₂。已知：H₂的燃烧热ΔH=-286kJ/mol，则陪制NH₃反应的热化学方程式为         。

（3）采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H'），通过电解法也可合成氨，原理为：

N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)。在电解法合成氨的过程申，应将N₂不断地通入   ___极，该电极反应式为                       。

Answer

（1）①0．075 mol·L-1·h-1 ② 20% 69．12 ③ C D

（2）2 N2(g) + 6 H2O (l) = 4 NH3(g) + 3 O2 (g) ΔH = +1530 kJ·mol-1

（3）阴 N2 + 6 H+ + 6e- = 2NH3

【解析】

试题分析：（1）①v(N2)= ∆c(N2) ÷∆t =(2．0-1．7)mol÷2L÷2h=0．075mol/(L·h) ②平衡时，H2的转化率为(6．0-4．8) ÷6．0×100%=20%． 化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数的乘积的比。所以。 ③若保持温度和体积不变，起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol，达到平衡后，NH3比的浓度与上表中相同,则应该一边倒转化，得到的N2物质的量为2mol，H2的物质的量为6mol，NH3的物质的量为0mol。可知C、D符合要求。选项为C、D。①N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)∆H=-93．0KJ/mol; ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=-572KJ/mol． ①×2-②×3．整理可得：2 N2(g) + 6 H2O (l) = 4 NH3(g) + 3 O2 (g) ΔH = +1530 kJ/mol。（3）因为N2在反应中得到电子，化合价降低，所以应该把N2不断地通入阴极。电极反应式为N2 + 6 H+ + 6e- = 2NH3。

考点：考查化学反应速率、化学平衡常数的计算、等效平衡、盖斯定律及应用的知识。