题干 |
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：N2(g)+2H2(g)＝2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 ΔS＝－200 J·K－1·mol－1。回答下列问题：
（1）合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。
（2）_______温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，_______温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500 ℃。
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。
（3）方案一：双温－双控－双催化剂。使用Fe－TiO2－2xHy双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO2－2xHy的温度为415℃)。
下列说法正确的是_______。
a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
b．N≡N在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率
c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率
d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率
（4）方案二：M－LiH复合催化剂。
 
下列说法正确的是_______。
a．300℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c．温度越高，复合催化剂活性一定越高
（5）某合成氨速率方程为：v＝k·cα(N2)·cβ(H2)·cγ(NH3)，根据表中数据，γ＝_______；
实验
| c(N2)/mol·L－1
| c(H2)/mol·L－1
| c(NH3)/mol·L－1
| v/mol·L－1·s－1
| 1
| m
| n
| p
| q
| 2
| 2m
| n
| p
| 2q
| 3
| m
| n
| 0.1p
| 10q
| 4
| m
| 2n
| p
| 2.828q
| 在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______。
a．有利于平衡正向移动 b．防止催化剂中毒 c．提高正反应速率
（6）某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188g·mol－1，则M元素为_______(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为_______。
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