合成氨工艺是人工化肥的生产支柱，是人类生存发展的“食”之基础。回答下列问题：Ⅰ．化学键键能如表化学键N≡NH―HN―H键能()946436390.8

1. 合成氨工艺是人工化肥的生产支柱，是人类生存发展的“食”之基础。

回答下列问题：

Ⅰ．化学键键能如表

化学键	N≡N	H―H	N―H
键能( $\text{[math]}$ )	946	436	390.8

(1) 估算 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。已知该反应的 $\text{[math]}$ ，理论上该反应在温度为298K下(填“能”或“不能”)自发进行。

Ⅱ．科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了合成氨的反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示，TS表示过渡态。

(2) 图示历程包含个基元反应。发生N—N键断裂的反应方程式为。

(3) H―H键断裂应该吸收热量，但 $\text{[math]}$ 反应的 $\text{[math]}$ ，主要原因为。

(4) 在实际工业生产中，合成氨一般采用的温度为400~500℃，主要原因为。

(5) 温度为500℃、压强为20MPa，原料气 $\text{[math]}$ ，反应 $\text{[math]}$ ，反应平衡时，氨气的体积分数为20%，则氮气的转化率约为%(计算结果保留三位有效数字)。该条件下， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的标准平衡常数 $\text{[math]}$ 为(用最简分数形式表示)。［已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为各组分的平衡分压］。

【考点】

反应热和焓变; 焓变和熵变; 化学平衡常数;

【答案】

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综合题困难

1. 二氧化碳甲烷化技术被认为是 $\text{[math]}$ 循环再利用最有效的技术之一，也是目前控制 $\text{[math]}$ 排放的研究热点之一。

(1) $\text{[math]}$ 直接加氢生成 $\text{[math]}$ 的机理如图所示：

① $\text{[math]}$ 在Pd的表面解离为氢原子，需要(填“放出”或“吸收”)能量。

②已知：

化学键	C-H	O-H	H-H	C=O
键能/( $\text{[math]}$ )	413	463	436	745

该过程总反应的热化学方程式为。

(2) 向恒压、密闭容器中通入1mol $\text{[math]}$ 和4mol $\text{[math]}$ ，发生的副反应有：

ⅰ. $\text{[math]}$

ⅱ. $\text{[math]}$

①反应ⅰ和反应ⅱ的lgK(K为平衡常数)随温度T的变化如图所示，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”或“<”)

②平衡时 $\text{[math]}$ 、CO、 $\text{[math]}$ 的物质的量随温度的变化如图所示。图中曲线C代表的是。在600℃时，平衡体系中 $\text{[math]}$ =mol，副反应ⅰ的压强平衡常数 $\text{[math]}$ 。(用计算式表示，分压=物质的量分数×总压)