题目
合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,研究表明液氨是一种良好的储氢物质。
(1)
研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。某温度下,用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气,测得氨气分解生成氢气的初始速率(单位:mmol/min)与催化剂的对应关系如表所示。
催化剂
Ru
Rh
Ni
Pt
Pd
Fe
初始速率
7. 9
4.0
3.0
2.2
1.8
0.5
①在不同催化剂的催化作用下,氨气分解反应的活化能最大的是(填写催化剂的化学式)。
②温度为T时,在恒容的密闭容器中加入2
mol NH3 , 此时压强为p0 , 用Ru催化氨气分解,若平衡时氨气的转化率为50%,则该温度下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数Kp=。(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压p分=气体总压p总×体积分数)
(2)
关于合成氨工艺的理解,下列说法错误的是(填标号)。
A合成氨工业常采用的反应温度为500 ℃左右,主要是为了节约能源
B使用初始反应速率更快的催化剂Ru,不能提高平衡时NH3的产率
C合成氨工业采用的压强为10 MPa~30 MPa,是因为常压下N2和H2的转化率不高
(3)
在1 L1
mol/L盐酸中缓缓通入2 mol氨气,请在图1中画出溶液中水电离出的OH-浓度随通入氨气的物质的量变化的趋势图。
(4)
电化学法合成氨:图2是用低温固体质子导体作电解质, 用Pt- CN,作阴极,催化电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图。 ①Pt—C3N4电极上产生NH3的电极反应式为。 ②实验研究表明,当外加电压超过一定值后,发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小,分析其可能原因:。
答案: 【1】Fe【2】27p0264
【1】A
【1】
【1】N2+6e-+6H+=2NH3【2】超过一定电圧以后,H+得电子变成H2