(1)在1800K时,2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) ∆H=-354.2kJ/mol;3...
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(1)在1800K时,2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) ∆H= -354.2kJ/mol;
3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ∆H= -550.9kJ/mol
则反应:2Fe3O4(s)+1/2O2(g) === 3Fe2O3(s)的∆H =_____ kJ·mol−1,四氧化三铁在充满氧气的集气瓶中反应生成Fe2O3_____(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)2018年是合成氨工业先驱哈伯(P•Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为:1/2N2(g)+3/2H2(g) NH3(g) △H(298K)= - 46.2KJ•mol-1,在Fe催化剂作用下的反应历程如下(*表示吸附态)
化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+ H* NH*;NH*+ H* NH2*;NH2* + H*NH3*
脱附:NH3* NH3(g)
其中, N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。 请回答:
①利于提高合成氨平衡产率的条件有__________。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
②实际生产中,常用Fe作催化剂,控制温度773K,压强3.0 ×105Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。
分析说明原料气中N2过量的两个理由____________________________________________;
____________________________________________________________________________。
③关于合成氨工艺的下列理解,正确的是_______。
A.合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
B.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰*气体,有利于提高平衡转化率
C.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
D.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发
【回答】
(1)+39.2 (2分) 不能(2分)
(2)① AD (2分)
② 原料气中N2相对易得,适度过量有利于提高H2的转化率;(1分)N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率(1分)。
③ ACD(2分)
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
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