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  • 1. (2023高二下·松江期末) 氨的用途十分广泛,是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一。氨可作为一种较易储运的储氢载体,是破解氢大规模储运难题的有效手段。氨也可以作为能源直接燃烧,且燃烧产物只有氮气和水,是助力“双碳”目标的新路径之一。

    I.以氨为原料可生产尿素[化学式为CO(NH2)2],其原理分两步进行:

    ①2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l) ΔH1=-117kJ•mol-1

    ②NH2COONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2=+15kJ•mol-1

    1. (1) 生产尿素的决速步骤是第二步,可判断活化能较小的是(填“①”或“②”)。
    2. (2) 写出合成尿素的热化学方程式
    3. (3) Ⅱ.传统的“哈伯法”合成氨原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1ΔS=-200J•K-1•mol-1

      上述反应在常温下(填“能”或“不能”)自发进行。

    4. (4) 一定条件下,在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和H2发生反应生成NH3下列状态能说明反应达到平衡的是____。
      A . 容器内气体的平均摩尔质量不变 B . N2的体积分数不变 C . 混合气体的颜色不再改变 D . 2v(NH3)=3v(H2)
    5. (5) 科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向体积可变的密闭容器中充入6molN2和10molH2 , 不同温度下平衡时氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。

      ①T1、T2、T3由小到大的顺序为

      ②在T2、60MPa条件下,平衡时N2的转化率为%;若此时容器体积为1L,则平衡常数K=(保留两位有效数字)。

      Ⅲ.东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”如图,在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。

      已知:第一步:*+H+e-=*H(快)(吸附在催化剂表面的物种用*表示)

      第二步:N2+2*H=中间体(吸附在催化剂表面)(慢)

      第三步:                  (快)

    6. (6) 第三步的方程式为
    7. (7) 该法在合成氨的过程中能量的转化形式是;较传统工业合成氨法,该方法具有的优点。

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