氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其部分工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)已知299K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-QkJ/mol,将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失) ▲
A.一定大于QkJ B.一定等于QkJ C.一定小于QkJ D.不能确定
(2)已知反应:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.5kJ/mol
②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H2=-905kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=____________▲______________。
(3)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟(成份为氯化铵)生成。该反应的化学方程式为: ▲ 。
(4)一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3:N2+3H2O2NH3+O2 进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(反应时间3h):请回答下列问题:
①50℃时从开始到3h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为_____▲ mol·h-1。
②该反应过程与能量关系可用如图表示,则反应的热化学方程式是__________________________▲________________________________________________。
③工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在某压强恒定的密闭容器中加入2molN2和4molH2,达到平衡时,N2的转化率为50%,体积变为10L。该条件下的平衡常数为___▲____;