氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
I.自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________。(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表:
温度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
平衡常数K |
0.86×10-4 |
2.6×10-4 |
64×10-4 |
该反应的ΔH 0。(填“>”、“=”或“<”)
II.最近一些科学家研究用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定——电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2+3H22NH3。则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入______极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2,该电极的反应式为__________________。
III.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6 H2O (g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=Q kJ/mol
(1)上述反应的平衡常数表达式为_______________。
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如图所示,
则上述反应的Q ________0(填“>”、“<”或“=”)。