氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列

氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料,围绕合成氨人们进行了一系列研究

1)氢气既能与氮气又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同。

已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)   ΔH = -483.6 kJ/mol          

3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g)  ΔH = -92.4 kJ/mol

 
 


    

1 计算断裂1 mol N≡N键需要能量             kJ 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键                       (填“强”或“弱”),因此氢气与二者反应的条件不同。

2)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程:
N2 (g) + O2 (g) = 2NO (g) 
ΔH = +180.8 kJ/mol ,工业合成氨则是人工固氮。

          分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是             

 反应

大气固氮

工业固氮

温度/

27

2000

25

350

400

450

K

3.84×10-31

0.1

5×108

1.847

0.507

0.152

A常温下,大气固氮几乎不可能进行,而工业固氮非常容易进行

B人类大规模模拟大气固氮是无意义的

C.工业固氮温度越低,氮气与氢气反应越完全

DK越大说明合成氨反应的速率越大

 3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙两种方式分别投料(物质的量如下表)所示,发生反应:3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%

N2

H2

NH3

1

3

0

0.5

1.5

1

3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)的平衡常数表达式                

判断乙容器中反应进行的方向        。(填“正向”或“逆向”)

4)氨气是合成硝酸的原料,写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式       

答案

  1946 kJ/mol  2分)   强(2分)

  2BC2分,少选得1分,多选错选不得分)  

  3)①  答案略2 ②逆向(2分)

44NH3(g) + 5NO(g) = 4NO(g) + 6H2O(g)  ΔH= -904.4kJ/mol 2分)

 (化学反应书写正确得1分,ΔH正确得1分)

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