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（11 分）科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3，反应的化学方程式如下：N2(g)+ 3H2O(l)  2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题： （1）进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h），则该反应的正反应为            反应（填“吸热”或“放热”） T/K 303 313 323 NH3生成量/（10-6 mol） 4.8 5.9 6.0 （2）与目前广泛使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NH3生成量的建议：　　                                      。 （3）合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)。部分物质的燃烧热数 据如下： H2(g) ：△H =－285.8 kJ?mol－1； CO(g) ：△H =－283.0 kJ?mol－1； CH4(g) ：△H =－890.3 kJ?mol－1。 已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。  （4）有人设想寻求适合的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池，请写出该电极的正极反应式                      （5）生成的NH3可用于制铵态氮肥，如(NH4)2SO4、NH4Cl，这些肥料显       性，原因是（用离子方程式表示）___________________________，使用时避免与________________物质合施。

参考解答

456***124

2025-04-04 09:43:55



（ 11 分） （1）吸热 （2）升高温度. 增大N2的浓度 （3）CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △ H＝＋206.1 kJ?mol－1 （4） N2+8H+ + 6e— =' 2' NH4+ （5）酸性 NH4++H2ONH3 H2O+H+ 碱性

略

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