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氨的工業合成工藝的成熟推動了人類文明的進步，不少科技工作者為了尋找廉價的氨的制備方法，進行了前赴后繼的探索性工作。請回答下列各題：

（1）用氫氣和氮氣合成氨是一個可逆反應，化學方程式如下：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）。已知，在常溫下，1g H2完全轉化為NH3，放出的熱量為15.4kJ。

①請寫出該反應的熱化學方程式                                      。常溫下，將10mol N2和30mol H2放入合成塔中，放出的熱量      （填“大于”或“大于”或“小于”）924 kJ

②如果一個反應的△H－T△S＜0，則該反應能夠自發進行。已知該反應的△S＝－198.2J?K－1?mol－1。請判斷上述氨氣的合成反應在常溫下       （填“能”或“不能”）自發進行。（2）Marnellos和Stoukides發明了電化學制備氨氣方法，該方法用SCY陶瓷將陽極和陰極隔開，SCY陶瓷具有高質子導電性，其作用是傳遞H這種方法實現了高溫常壓下高轉化率的電化學合成氨。已知陽極發生的電極反應為：H2→2H＋＋2e－。則陰極的電極反應為                。

（1） ①N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）；△H=-92.4kJ?mol─1 ；小于 ②能

（2） N2+6H++6e－→2NH3

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2010?臨沂一模）氨氣在農業和國防工業都有很重要的作用，歷史上諾貝爾化學獎曾經有3次頒給研究氮氣與氫氣合成氨的化學家．

（1）如圖1表示了298K時氮氣與氫氣合成氨反應過程中的能量變化，據此請回答：
①寫出氮氣與氫氣合成氨的熱化學反應方程式：
N2（g）+3H2（g）
 催化劑 
.
 
2NH3（g）△H═-92kJ/mol
N2（g）+3H2（g）
 催化劑 
.
 
2NH3（g）△H═-92kJ/mol

②對于合成氨的反應下列說法正確的是
CD
CD
（填編號）
A、該反應在任意條件下都可以自發進行
B、加入催化劑，能使該反應的E和△H都減小
C、若反應在298K、398K時的化學平衡常數分別為K1、K2，K1＞K2
D、該反應屬于人工固氮
（2）現在普遍應用的工業合成氮的方法N2+3H2?2NH3，是哈伯于1905年發明的，但此法達到平衡時反應物的轉化率不高．
①能使該反應的反應速率增大，且平衡向正方向移動的措施是
D
D
（填編號）
A、使用的更高效催化劑
B、升高溫度
C、及時分離出氨氣
D、沖入氮氣，增大氮氣的濃度（保持容器體積不變）
②若在某溫度下、2L的密閉容器中發生N2+3H2?2NH3的反應，如圖2表示N2的物質的量隨時間的變化曲線．用H2表示0～10min內該反應的平速率v（H2）=
0.06mol/（L?min）
0.06mol/（L?min）
．從1min起，壓縮容器的體積為1L，則n（N2）的變化曲線為
D
D
（填編號）
A、a  B、b   C、c   D、d
（3）隨著對合成氨研究的發展，2001年兩位希臘化學家提出了電解合成氨的方法，即在常壓下吧氫氣和用氦氣稀釋的氮氣，分別通入一個加熱到500℃的電解池中，采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）為介質理用吸附在它內外表面上的金屬但多晶薄膜像電噪，實現了常壓、570℃條件下高轉化率的電解法合成氮（裝置如圖3）．
請回答：鎧電極是電解池的
陰
陰
極（填“陽“或“陰“），該極上的電極反應式是
N2+6e-+6H+=2NH3
N2+6e-+6H+=2NH3
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

純堿是主要的化工原料，化學家發明了其不同的工業制法，其中法國化學家尼古拉斯早在1791年發明的工業合成碳酸鈉的方法，簡稱勒布朗制堿法．該方法包括以下兩個階段：首先從原料氯化鈉與濃硫酸在高溫下的反應得到中間產物硫酸鈉，然后通過硫酸鈉與木炭和碳酸鈣的反應來得到碳酸鈉．各步驟反應的化學方程式如下：
①2NaCl+H2SO4
500℃
Na2SO4+2HCl↑
②Na2SO4+2C 
1000℃
Na2S+2CO2↑
③Na2S+CaCO3
1000℃
Na2CO3+CaS
完成下列計算（計算過程保留3位有效數字）
（1）假設每一步反應物的量足夠，反應完全，理論上每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的質量是
0.883
0.883
kg．
（2）步驟②碳單質過量時也同樣可以反應獲得Na2S，此時所發生的反應的化學方程式是
Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
．若其它條件不變，步驟②按此反應進行，每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的質量是
0.883
0.883
kg，此時消耗碳單質的量是原步驟②反應用碳量的
2
2
倍．
（3）通過定性分析，勒布朗制堿法獲得的純堿含有雜質CaCO3和CaS，為了測定產品純度，取10g樣品與稀硝酸反應，硫元素全部轉化成淡黃色固體，稱量其質量為0.16g，另取10g樣品與稀鹽酸反應，得到氣體（忽略氣體在水中的溶解），折算為標況下，體積為2.162L，計算求出該產品中Na2CO3的純度．
（4）若除氯化鈉和碳單質的量外，其它反應物足量，反應充分，如果加入a mol氯化鈉時，生成的Na2CO3為y g，電子轉移數為z mol，討論分析當氯化鈉與碳的物質的量之比x的值不同時，用函數式表示y和z的值是多少．
x y z

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年上海市黃浦區高三上學期期末教學質量調研化學試卷（解析版） 題型：計算題

純堿是主要的化工原料，化學家發明了其不同的工業制法，其中法國化學家尼古拉斯·勒布朗早在1791年發明的工業合成碳酸鈉的方法，簡稱勒布朗制堿法。該方法包括以下兩個階段：首先從原料氯化鈉與濃硫酸在高溫下的反應得到中間產物硫酸鈉，然后通過硫酸鈉與木炭和碳酸鈣的反應來得到碳酸鈉。各步驟反應的化學方程式如下：

2NaCl＋H2SO4    Na2SO4＋2HCl↑

Na2SO4＋2C  Na2S＋2CO2↑

Na2S＋CaCO3Na2CO3＋CaS

完成下列計算（計算過程保留3位有效數字）

（1）假設每一步反應物的量足夠，反應完全，理論上每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的的質量是_________kg。

（2）步驟②碳單質過量時也同樣可以反應獲得Na2S，此時所發生的反應的化學方程式是___________________________________。若其它條件不變，步驟②按此反應進行，每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的的質量是__________kg，此時消耗碳單質的量是原步驟②反應用碳量的____倍。

（3）通過定性分析，勒布朗制堿法獲得的純堿含有雜質CaCO3和CaS，為了測定產品純度，取10g樣品與稀硝酸反應，硫元素全部轉化成淡黃色固體，稱量其質量為0.16g，另取10g樣品與稀鹽酸反應，得到氣體（忽略氣體在水中的溶解），折算為標況下，體積為2.162L，計算求出該產品中Na2CO3的純度。

（4）若除氯化鈉和碳單質的量外，其它反應物足量，反應充分， 如果加入amol氯化鈉時，生成的Na2CO3為yg，電子轉移數為zmol，討論分析當氯化鈉與碳的物質的量之比x的值不同時，用函數式表示y和z的值是多少。

x

y

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

純堿是主要的化工原料，化學家發明了其不同的工業制法，其中法國化學家尼古拉斯早在1791年發明的工業合成碳酸鈉的方法，簡稱勒布朗制堿法．該方法包括以下兩個階段：首先從原料氯化鈉與濃硫酸在高溫下的反應得到中間產物硫酸鈉，然后通過硫酸鈉與木炭和碳酸鈣的反應來得到碳酸鈉．各步驟反應的化學方程式如下：
①2NaCl+H2SO4數學公式Na2SO4+2HCl↑
②Na2SO4+2C 數學公式Na2S+2CO2↑
③Na2S+CaCO3數學公式Na2CO3+CaS
完成下列計算（計算過程保留3位有效數字）
（1）假設每一步反應物的量足夠，反應完全，理論上每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的質量是______kg．
（2）步驟②碳單質過量時也同樣可以反應獲得Na2S，此時所發生的反應的化學方程式是______．若其它條件不變，步驟②按此反應進行，每獲得1kg純度為80%的純堿需要氯化鈉的質量是______kg，此時消耗碳單質的量是原步驟②反應用碳量的______倍．
（3）通過定性分析，勒布朗制堿法獲得的純堿含有雜質CaCO3和CaS，為了測定產品純度，取10g樣品與稀硝酸反應，硫元素全部轉化成淡黃色固體，稱量其質量為0.16g，另取10g樣品與稀鹽酸反應，得到氣體（忽略氣體在水中的溶解），折算為標況下，體積為2.162L，計算求出該產品中Na2CO3的純度．
（4）若除氯化鈉和碳單質的量外，其它反應物足量，反應充分，如果加入a mol氯化鈉時，生成的Na2CO3為y g，電子轉移數為z mol，討論分析當氯化鈉與碳的物質的量之比x的值不同時，用函數式表示y和z的值是多少．
xyz

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