(14分)一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下,N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气。 已知:
化学键 | N≡N | H—O | N—H | O=O |
键能/kJ·mol-1 | 945 | 463 | 391 | 498 |
(1)请根据以上信息,写出“人工固氮”新方法的热化学方程式:_____▲______;
(2)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(反应时间3 h):
T/℃ | 30 | 40 | 50 |
生成NH3量/(10-6mo1/L) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
①50℃时从开始到3 h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为 ▲ ;
②与目前广泛应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(请写出两条) ▲ 、 ▲ ;
(3)氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工业流程如下:
① 往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后,需先通入足量NH3,再通入CO2的原因是
▲ 。
② 煅烧炉中产生的固态副产品为 ▲ ,生产流程中能被循环利用的物质X为 ▲ 。