Question

氨是重要的氮肥，是產(chǎn)量較大的化工產(chǎn)品之一。課本里介紹的合成氨技術(shù)稱為哈伯法，是德國人哈伯在1905年發(fā)明的，其合成原理為：

N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1

他因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎。試回答下列問題：

(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可用勒夏特列原理解釋的是________。

A．采用較高壓強(qiáng)(20～50 MPa)

B．采用500 ℃的高溫

C．用鐵觸媒作催化劑

D．將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，剩余N₂和H₂循環(huán)到合成塔

中，并補(bǔ)充N₂和H₂

(2)下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨的簡易裝置，簡述檢驗(yàn)有氨氣生成的方法：

_________________________________________________________________。

(3)在298 K時，將10 mol N₂和30 mol H₂通入合成塔中，放出的熱量小于924

kJ，原因是_________________________________________________________

_________________________________________________________________。

(4)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)裝置如下圖，則其陰極的電極反應(yīng)式為____________________________。

Answer 1

解析　(1)勒夏特列原理只解釋平衡移動問題。(2)根據(jù)氨的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。(3)

合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。(4)根據(jù)合成氨反應(yīng)中的氧化劑、電解池中陰極反

應(yīng)特點(diǎn)及電解質(zhì)成分進(jìn)行分析。

答案　(1)AD

(2)用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處，若試紙變藍(lán)則說明有氨氣生成

(3)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，10 mol N₂與30 mol H₂不可能完全反應(yīng)，所以放出的

熱量小于10×92.4 kJ＝924 kJ

(4)N₂＋6H^＋＋6e^－===2NH₃