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为(*表示吸附态)
化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+H* NH*; ;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:
利于提高合成氨平衡产率的条件有__________。
①N2和H2起始物质的量之比为1:3,反应在恒定温度和标准压强下进行,NH3的平衡产率为w,则 =(用含w的最简式表示)
②下图中可以示意标准平衡常数 随温度T变化趋势的是。
①分析说明原料气中N2过量的理由。
②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.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.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
E.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生。
请写出“化学法”得到FeO42-的离子方程式。