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氨在能源、化肥生產(chǎn)等領(lǐng)域有著非常重要的用途。
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(1)25℃時(shí),NH3和O2能反應(yīng)生成NO和液態(tài)水,生成6mol水時(shí)放出1289kJ的熱量,其熱化學(xué)方程式是
4NH3(g)+5O2(g)
催化劑
4NO(g)+6H2O(l)ΔH=-1289kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)
催化劑
4NO(g)+6H2O(l)ΔH=-1289kJ/mol
。
(2)與H2-O2燃料電池相比,氨易液化,運(yùn)輸和儲(chǔ)存方便,安全性能更高。新型NH3-O2燃料電池原理如圖1所示:
①電極1為
負(fù)極
負(fù)極
(填“正極”或“負(fù)極”),電極2的反應(yīng)式為
O2+4e-+H2O=4OH-
O2+4e-+H2O=4OH-
。
②氨氣也可以在純氧中燃燒,此時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。
已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH1
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH2
4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3之間的關(guān)系式為:ΔH3=
3ΔH1-2ΔH2
3ΔH1-2ΔH2
。
③與熱能相比,電能具有更高的利用價(jià)值,燃料電池可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的原因是原電池可將氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)
分開(kāi)
分開(kāi)
進(jìn)行,使得電子發(fā)生定向移動(dòng),形成電流。
(3)請(qǐng)結(jié)合下列數(shù)據(jù)分析,工業(yè)上選用氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)固氮,而沒(méi)有選用氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)固氮的原因是
氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)限度遠(yuǎn)大于氨氣與氧氣的反應(yīng)限度
氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)限度遠(yuǎn)大于氨氣與氧氣的反應(yīng)限度

序號(hào) 化學(xué)反應(yīng) K(298K)的數(shù)值
N2(g)+O2(g)?2NO(g) 5×10-31
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) 4.1×106
(4)常溫常壓下電解法合成氨的原理如圖2所示:
①陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是
O2
O2
。
②陰極生成氨的電極反應(yīng)式為
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
。
③經(jīng)檢測(cè)在陰極表面發(fā)生了副反應(yīng),導(dǎo)致氨的產(chǎn)量降低。寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2
【答案】4NH3(g)+5O2(g)
催化劑
4NO(g)+6H2O(l)ΔH=-1289kJ/mol;負(fù)極;O2+4e-+H2O=4OH-;3ΔH1-2ΔH2;分開(kāi);氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)限度遠(yuǎn)大于氨氣與氧氣的反應(yīng)限度;O2;N2+6e-+6H+=2NH3;2H++2e-=H2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/2 9:0:1組卷:2引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.二氧化碳是主要的溫室氣體,也是一種工業(yè)原料。將其固定及利用,有利于緩解溫室效應(yīng)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。
    (1)用二氧化碳合成甲醇。
    已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol
    2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)ΔH=-1348kJ/mol
    在催化劑作用下,CO2(g)和H2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2O(g),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
     
    。
    (2)用二氧化碳與環(huán)氧丙烷(菁優(yōu)網(wǎng))反應(yīng)合成可降解塑料PPC,同時(shí)也能生成副產(chǎn)物CPC,其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示:在不同溫度和壓強(qiáng)下,PPC的選擇性(產(chǎn)物中PPC的質(zhì)量與產(chǎn)物總質(zhì)量的比值)和總產(chǎn)率(產(chǎn)物總質(zhì)量與反應(yīng)物投料總質(zhì)量的比值)如下表所示。
    序號(hào) 溫度/℃ 壓強(qiáng)/MPa 總產(chǎn)率/% PPC的選擇性/%
    25 0.5 90 92.1
    25 1.5 94.9 >99
    25 2.0 95.4 >99
    40 1.5 95.6 96.2
    60 1.5 99 76
    ①通過(guò)表中數(shù)據(jù)ⅰ、ⅱ、ⅲ可以得出的結(jié)論是
     
    。
    在25℃時(shí),實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)壓強(qiáng)為1.5Mpa,而不是2.0Mpa,理由是
     

    ②通過(guò)表中數(shù)據(jù)ⅱ、ⅳ、ⅴ可知溫度升高會(huì)使PPC的選擇性下降,結(jié)合如圖說(shuō)明其原因可能是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/10/18 1:0:1組卷:2引用:1難度:0.6
  • 2.下列熱化學(xué)方程式正確的是( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/19 18:0:1組卷:12引用:2難度:0.7
  • 3.空間探測(cè)器發(fā)射時(shí)常用肼(N2H4)作燃料,以二氧化氮作氧化劑,它們相互反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵狻?br />已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7kJ/mol;
    ②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ/mol。
    則N2H4(g)和NO2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/19 18:0:1組卷:18引用:2難度:0.7
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