题目
(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 ▲ 。
答案:(14分)(1)N2(g) + 3H2O( g)2NH3(g) + O2(g); △H = + 630 kJ·mol-1 (3分)(2)①2.5×l0-8 mol/(L·min)或①1.5×l0-6mol/(L·h) (2分)②升高温度;增大压强; (合理均可,2分)(3)①氨在水中溶解度大,使溶液呈碱性,有利于吸收CO2,增大c(CO32-),促使CaSO4转化为CaCO3,同时生成(NH4)2SO4 (3分)②CaO(或生石灰) CO2(或二氧化碳) (各2分,共4分)解析: