【氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题．（1）如表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值．反应大气固氮N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）工业固氮N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）】|小学科学问答-问答网

【氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题．（1）如表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值．反应大气固氮N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）工业固氮N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）】

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更新时间:2024-04-17 19:59:00

问题描述：

氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题．

（1）如表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值．

反应大气固氮
N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）工业固氮
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）

温度/℃	27	2000	25	400	450
K	3.84×10-31	0.1	5×108	0.507	0.152

①分析数据可知：大气固氮反应属于___（填“吸热”或“放热”）反应．

②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因___．

③从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因___．

（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强（р1、р2）下随温度变化的曲线，如图所示的图示中，正确的是___（填“A”或“B”）；比较р1、р2的大小关系___．

（3）20世纪末，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，实现高温常压下的电化学合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如C所示，阴极的电极反应式是___．

（4）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N2（g）+6H2O（1）⇌4NH3（g）+3O2（g），则其反应热△H=___．

（已知：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1，2H2（g）+O2（g）⇌2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1）

万鲁河回答：

网友采纳

　　（1）①由表格数据可知，温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正移，则正反应方向为吸热反应，故答案为：吸热；　　②由表格数据可知，2000℃时，K=0.1，K值很小，则转化率很小，不适合大规模生产，所以人类不适合大规模模拟大气固氮，　　故答案为：K值小，正向进行的程度小（或转化率低），不适合大规模生产；　　③合成氨反应中，反应温度越高，反应速率越快，但是该反应为放热反应，温度高转化率会降低，而且在500℃左右催化剂活性最高，所以从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适；　　故答案为：从反应速率角度考虑，高温更好，但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适；　　（2）合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小，所以图A正确，B错误；该反应正方向为体积减小的方向，增大压强平衡正向移动，转化率增大，р2的转化率大，则р2大；　　故答案为：A；р2>р1；　　（3）电解池中氮气在阴极得电子生成氨气，其电极方程式为：N2+6e-+6H+=2NH3，　　故答案为：N2+6e-+6H+=2NH3；　　（4）已知：①N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1，　　②2H2（g）+O2（g）⇌2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1，　　由盖斯定律：①×2-②×3得2N2（g）+6H2O（l）⇌4NH3（g）+3O2（g），△H=（-92.4kJ•mol-1）×2-（-571.6kJ•mol-1）×3=+1530kJ•mol-1；　　故答案为：+1530kJ•mol-1．