1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marnellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)，實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨．其實(shí)驗(yàn)裝置如圖．

陰極的電極反應(yīng)式為________．

答案：
解析：

N2＋6H+＋6e－2NH3


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

科學(xué)家一直致力于“人工固氨”的新方法研究．目前合成氨技術(shù)原理為：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）+92.4kJ/mol
673K，30MPa下，上述合成氨反應(yīng)中n（NH3）和n（H2）隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示．

（1）下列敘述正確的是
AC
AC

A．點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B．點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C．點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n （N2）相同
D．773K，30MPa 下，反應(yīng)至t2時(shí)刻達(dá)到平衡，則n（NH3）比圖中e點(diǎn)的值大
（2）在容積為2.0L恒容得密閉容器中充入0.80mol N2（g）和1.60mol H2（g），673K、30MPa下達(dá)到平衡時(shí)，NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%．該條件下，N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的平衡常數(shù)值為：
1.07
1.07
．
（3）K值越大，表明反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)
C
C
．
A．H2的轉(zhuǎn)化率一定越高    B．NH3的產(chǎn)量一定越大    C．正反應(yīng)進(jìn)行得越完全    D．化學(xué)反應(yīng)速率越大
（4）1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實(shí)現(xiàn)了高溫、常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨．其實(shí)驗(yàn)裝置如圖2．陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：H2-2e→2H+，則陰極的電極反應(yīng)為：
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

（2009?清遠(yuǎn)模擬）德國(guó)人哈伯在1909年發(fā)明的合成氨反應(yīng)原理為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）  已知298K時(shí)：△H=-92.4kJ?mol-1試回答下列問(wèn)題：
（1）在298K時(shí)，將10mol N2和30mol H2放入合成塔中，為何放出的熱量小于924kJ？
該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，10molN2和30molH2不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于10×10×92.4kJ=924kJ
該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，10molN2和30molH2不可能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于10×10×92.4kJ=924kJ
．
（2）如圖一在一定條件下，將1mol N2與3mol H2混合于一個(gè)10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到A平衡時(shí)，混合氣體中氨占25%，試回答：
①N2的轉(zhuǎn)化率αA為
40%
40%
．
②在狀態(tài)A時(shí)，平衡常數(shù)KA=
0.082
0.06×0.183
0.082
0.06×0.183
（代入數(shù)值的表達(dá)式，不寫出具體數(shù)值）當(dāng)溫度由T1變化到T2時(shí)，KA
＞
＞
KB（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）圖二是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法合成氨的簡(jiǎn)易裝置．簡(jiǎn)述檢驗(yàn)有氨氣生成的方法
用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在導(dǎo)管口處，若試紙變藍(lán)，說(shuō)明有氨氣生成
用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在導(dǎo)管口處，若試紙變藍(lán)，說(shuō)明有氨氣生成
．在1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marmellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨．其實(shí)驗(yàn)裝置如圖．陰極的電極反應(yīng)式
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

氨是氮循環(huán)過(guò)程中的重要物質(zhì)，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法．
（1）根據(jù)下圖提供的信息，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ?mol-1
，如圖的曲線中
b
b
（填“a”或“b”）表示加入
鐵觸媒（催化劑）的能量變化曲線．

（2）在恒容容器中，下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是
BD
BD
．
A．3υ（H2）正=2υ（NH3）逆
B．單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N2的同時(shí)生成2n molNH3
C．容器內(nèi)氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
D．容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
（3）500℃、50MPa時(shí)，在容積為1L的容器中加入1mol N2、3mol H2，反應(yīng)達(dá)平衡后測(cè)得平衡常數(shù)為K，此時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率為a．則K和a的關(guān)系是K=
4a2
27(1-a)4
4a2
27(1-a)4
．
（4）為了尋找合成NH3的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)（如下表），請(qǐng)?jiān)谙卤砜崭裉幪钊胂鄳?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件及數(shù)據(jù)．
實(shí)驗(yàn)編號(hào) T（℃） n （N2）/n（H2） P（MPa）
ⅰ 450 1/3 1
ⅱ 1/3 10
ⅲ 480 10
實(shí)驗(yàn)編號(hào) T（℃） n （N2）/n（H2） P（MPa）
ⅰ 450 1/3 1
ⅱ 1/3 10
ⅲ 480 10
（5）1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨．其實(shí)驗(yàn)裝置如圖．陰極的電極反應(yīng)式為
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

氨是最重要的氮肥，是產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法，是德國(guó)人哈伯在1905年發(fā)明的，其合成原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；ΔH＜0，他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。工業(yè)上合成氨的部分工藝流程如下：

反應(yīng)體系中各組分的部分性質(zhì)見下表：

氣體

氮?dú)?/p>

氫氣

氨

熔點(diǎn)/℃

-210.01

-252.77

-77.74

沸點(diǎn)/℃

-195.79

-259.23

-33.42

(1)合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)很小，所以在工業(yè)上采取氣體循環(huán)的流程，即反應(yīng)后通過(guò)把混合氣體的溫度降低到____________，使混合氣體分離出產(chǎn)品，N2、H2繼續(xù)循環(huán)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：K=____________。

(2)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點(diǎn)說(shuō)明工業(yè)上采用“使混合氣體分離出產(chǎn)品，N2、H2繼續(xù)循環(huán)”的生產(chǎn)措施的理由：___________________________________________________。

(3)已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_____________________________。

(4)合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，在673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖甲所示。下列敘述正確的是____________。

A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大

B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡

C.點(diǎn)d(t1時(shí)刻)和點(diǎn)e(t2時(shí)刻)處n(N2)不一樣

D.其他條件不變，773 K下反應(yīng)至t1時(shí)刻，n(H2)比圖中d點(diǎn)的值大

(5)1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marncellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)，實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨，其實(shí)驗(yàn)裝置如下圖乙。陰極的電極反應(yīng)式為__________________________________________________________________。

         

                  甲                                                 乙

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

(8分)德國(guó)人哈伯在1913年實(shí)現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)，反應(yīng)原理：

N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；已知298 K時(shí)，

ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1，試回答下列問(wèn)題：

(1)計(jì)算說(shuō)明298 K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？________(填“能”或“不能”)；在298K時(shí)，將10 mol N2和30 mol H2放入合成塔中，為什么放出的熱量小于924 kJ？________。

(2)如圖在一定條件下，將1 mol N2和3mol H2混合于一個(gè)10 L的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到A平衡時(shí)，混合氣體中氨占25%，試回答下列問(wèn)題：

①N2的轉(zhuǎn)化率為________；

②在達(dá)到狀態(tài)A時(shí)，平衡常數(shù)KA＝________(代入數(shù)值的表達(dá)式，不要求得具體數(shù)值)，當(dāng)溫度由T1變化到T2時(shí)，KA________KB(填“＝”、“<”或“>”)。

③在達(dá)到狀態(tài)B時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　)

a．通入氬氣使壓強(qiáng)增大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

b．N2的正反應(yīng)速率是H2的逆反應(yīng)速率的1/3倍

c．降低溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小

d．增加N2的物質(zhì)的量，H2的轉(zhuǎn)化率降低

(3)若在恒溫、恒壓條件下合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，再向平衡體系中通入氬氣，平衡________移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”)。

(4)在1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marnellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H＋)，實(shí)現(xiàn)了高溫高壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖：

則陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________________________。

 

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