Question

氨是重要的氮肥，是產(chǎn)量較大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術(shù)稱為哈伯法，是德國人哈伯在1905年發(fā)明的，其合成原理為：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1

他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。試回答下列問題：

(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可用勒夏特列原理解釋的是________。

A．采用較高壓強(qiáng)

B．采用500 ℃的高溫

C．用鐵觸媒作催化劑

D．將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來，剩余N2和H2循環(huán)到合成塔

中，并補(bǔ)充N2和H2

(2)下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易裝置，簡(jiǎn)述檢驗(yàn)有氨氣生成的方法：

_________________________________________________________________。

 

(3)在298 K時(shí)，將10 mol N2和30 mol H2通入合成塔中，放出的熱量小于924kJ，原因是______________________________

(4)1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marmellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性

的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實(shí)現(xiàn)了高溫、常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨。其

實(shí)驗(yàn)裝置如下圖，則其陰極的電極反應(yīng)式為____________________________。

 

 

Answer 1

(1)AD

(2)用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處，若試紙變藍(lán)則說明有氨氣生成

(3)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，10 mol N2與30 mol H2不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于10×92.4 kJ＝924 kJ

(4)N2＋6H＋＋6e－=2NH3

【解析】(1)勒夏特列原理只解釋平衡移動(dòng)問題。(2)根據(jù)氨的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。(3)合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。(4)根據(jù)合成氨反應(yīng)中的氧化劑、電解池中陰極反應(yīng)特點(diǎn)及電解質(zhì)成分進(jìn)行分析。