一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3:N2+3H2O2NH3+O2.进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下
一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下,N 2 在催化剂表面与水发生反应生成NH 3 :N 2 + 3H 2 O 2NH 3 + O 2.
进一步研究NH 3 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NH 3 量/(10 mo1) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
请回答下列问题:
(1)50℃时从开始到3 h内以O 2 物质的量变化表示的平均反应速率为 mol/min。
(2)该反应过程与能量关系可用右图表示.完成反应的热化学方程式: 。
(3)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NH 3 生成量的建议: 。
(4)工业合成氨的反应为N 2 (g)+3 H 2 (g) 2NH 3 (g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充人0.80 mol N 2 (g)和1.60 mol H 2 (g),反应在一定条件下达到平衡时,NH 3 的体积分数为20%。
① 该条件下反应2NH 3 (g) N 2 (g)十3H 2 (g)的平衡常数为 。
② 相同条件下,在另一相同容器中充人 a mol N 2 (g)和 b mo1 H 2 (g),达到平衡时,测得容器中NH 3 为0.8 mo1,H 2 为2.0 mol,则 ,
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