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  • 1. (2024九上·哈尔滨期中) 氨(NH3)是一种重要物质,可用作肥料,缓解了耕地资源有限与粮食需求庞大的矛盾,因此,氨的需求量巨大。最初,为了找到合成氨反应合适的催化剂,人们做了数千次实验,发现铁触媒效果较好。在铁触媒作用下,工业上用体积比为1:3的氮气和氢气合成氨,当反应中氨的含量不再发生变化时,测得氨的含量分别与温度和压强的关系如图1所示。随着“双碳”目标的提出,氨作为氢的载体,能源化应用成为研究热点,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源。二者在相同条件下的物性参数对比见表1。

    表1:氢气和氨气的物性参数对比

    物性参数

    H2

    NH3

    颜色、气味

    无色、无味

    无色、刺激性

    沸点/℃

    -252.9

    -33.5

    水中溶解度

    难溶于水

    极易溶于水

    燃烧热/(kJ•L-1)

    12.77

    17.10

    爆炸极限/%

    4~75

    16~25

    回答下列问题:

    1. (1) 分离液态空气可获得工业合成氨的原料气N2 , 该过程发生的是。(填“物理变化”或“化学变化”)
    2. (2) 上述材料中合成氨反应合适的催化剂是
    3. (3) 参照图1,按下列条件进行合成氨反应,最终氨的含量最高的是______。
      A . 2×107Pa、300℃ B . 2×107Pa、500℃ C . 4×107Pa、300℃ D . 4×107Pa、500℃
    4. (4) 一定条件下,氨在纯氧中燃烧的产物是N2和H2O,反应的化学方程式为,根据表1等相关信息,氨替代氢气作为燃料的优点有(填一点即可)。

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