化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.Ⅰ.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键.海洋中无机氮的循环过程可用图1表示.(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.
Ⅰ.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键.海洋中无机氮的循环过程可用图1表示.
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是___(填图中数字序号).
(2)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:___NH4++5O2═2NO2-+___H++___+___
Ⅱ.工业合成氨原理是:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图2.
(1)曲线a对应的温度是___.
(2)关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是___.
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.图2中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
C.M点比N点的反应速率快
D.由曲线a可知,当压强增加到100MPa以上,NH3的物质的量分数可达到100%
(3)如果N点时c(NH3)=0.2mol•L-1,N点的化学平衡常数K=___L2/mol2 (精确到小数点后两位)
Ⅲ.尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(s)△H=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol-1
(1)写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:___
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图3所示:
①反应进行到10min时测得CO2的物质的量如图3所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=___mol/(L•min).
②已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第___步反应决定,总反应进行到___min时到达平衡.