Question

合成氨工業及硝酸工業對工、農生產和國防都有重要意義。請回答：
（1）以N₂和H₂為原料合成氨氣。已知：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；△H= -92.4 kJ/mol，
①合成氨工業中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解釋的是（填選項序號）_______。  
a．用鐵觸媒加快化學反應速率            
b．采用較高壓強（20 MPa~50 MPa）
c．將原料氣中的少量CO等氣體凈化除去  
d．將生成的氨液化并及時從體系中分離出來
②一定溫度下，在密閉容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂并發生反應。
a．若容器容積恒定，達到平衡時氣體的壓強為原來的7/8，N₂的轉化率為а1，此時，反應放熱為_________kJ；
b．若容積為4L，當進行到第4分鐘時達到平衡，生成NH₃為1.0 mol，則從開始到達平衡時NH₃的平均速率v(NH₃)=_________。
c．若容器壓強恒定，則達到平衡時，容器中N₂的轉化率為а2，則а2_______а1（填“＞、＜或＝”）。
（2）以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。
①NH₃被氧氣催化氧化生成NO的反應的化學方程式是______________________。
②硝酸廠常用如下2種方法處理尾氣。
a．催化還原法：催化劑存在時用H₂將NO₂還原為N₂。
已知：
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g） △H=－483.6kJ/mol                  
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g） △H=+67.7kJ/mol
則H₂還原NO₂生成水蒸氣反應的熱化學方程式是___________________。
b．堿液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂。若每9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液反應時轉移電子數為0.1mol，則反應的離子方程式是_______________。
（3）隨著對合成氨研究的發展，希臘科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H⁺）為介質，用吸附在它內外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實現了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氨（裝置如圖）。鈀電極A是電解池的_______極（填“陽”或“陰”），該極上的電極反應式是__________________ 。

Answer 1

（1）①bd ；②23.1 kJ；0.0625 mol/（L·min）； ＞
（2）①4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O；②4H₂(g)＋2NO₂(g)==N₂(g)＋4H₂O(g) =－1034.9 kJ/mol；2NO₂＋CO₃^2－==NO₃^－＋NO₂^－＋CO₂
（3）陰；N₂＋6H⁺ + 6e^- ＝2NH₃