题目

合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。 （1） 氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH 若：N≡N键、H－H键和N－H键的键能分别记作a、b和c(单位：kJ·mol−1)，则上述反应的ΔH=kJ·mol-1。 （2） 研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率（mmol·min−1）。 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不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是(填写催化剂的化学式)。 ②温度为T，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol NH3 ， 此时压强为P0 ， 用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气分解的转化率为50%，则该温度下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=。[已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×该气体的物质的量分数] （3） 关于合成氨工艺的理解，下列正确的是________。 A . 合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右，可用勒夏特列原理解释 B . 使用初始反应速率更快的催化剂Ru，能提高平衡时NH3的产量 C . 合成氨工业采用10 MPa～30 MPa，是因常压下N2和H2的转化率不高 D . 分离空气可得N2 ， 通过天然气和水蒸气转化可得H2 ， 原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 （4） 恒温条件下，在一体积固定的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2 ， 用Ru催化合成NH3 ， NH3的体积分数随时间变化如图所示。保持其它条件不变，在t1时刻，再加入一定量物质的量之比为1∶3的N2和H2 ， t2时刻重新达到平衡。画出t1～t3时刻NH3体积分数的变化趋势。 （5） 电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质，用Pt−C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图，Pt−C3N4电极反应产生NH3的电极反应式。 答案： 【1】6c-a-3b 【1】Fe【2】2764 P 02 C,D 【1】 【1】N2+6e-+6H+=2NH3

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