氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 |
大气固氮 N2 (g)+O2 (g)2NO(g) |
工业固氮 N2 (g)+3H2 (g)2NH3(g) |
温度/℃ |
27 |
2000 |
25 |
400 |
450 |
K |
3.84×10-31 |
0.1 |
5×108 |
0.507 |
0.152 |
①分析数据可知:大气固氮反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因__________。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因_______________________。
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是________(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系_________。
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H
+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是
。
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N
2(g)+6H
2O(1)
4NH
3(g)+3O
2(g),则其反应热ΔH=___________________。
已知:N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g) △H=-92.4kJ·mol
-1
2H
2(g) +O
2(g)
2H
2O(l) △H=-571.6kJ·mol
-1