10.
自从\(\rm{1902}\)年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的固定的相关研究获得了不断的发展.
\(\rm{(1)}\)分析下表数据可知:大气固氮反应属于 ______ \(\rm{(}\)填“吸热”或“放热”\(\rm{)}\)反应\(\rm{.2260℃}\)时,向\(\rm{2L}\)密闭容器中充入\(\rm{0.3molN_{2}}\)和\(\rm{0.3molO_{2}}\),模拟大气固氮反应,达到平衡时,\(\rm{N_{2}}\)的转化率是 ______ \(\rm{(}\)结果保留三位有效数字\(\rm{)}\).
反应 | 大气固氮\(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)⇌2NO(g)}\) |
温度\(\rm{/℃}\) | \(\rm{27}\) | \(\rm{2260}\) |
\(\rm{K}\) | \(\rm{3.84×10^{-31}}\) | \(\rm{1}\) |
\(\rm{(2)}\)工业固氮的主要形式是:\(\rm{N_{2}}\) \(\rm{(g)+3H_{2}}\) \(\rm{(g)⇌2NH_{3}}\) \(\rm{(g)\triangle H < 0}\),如图是当反应器中按\(\rm{n(N_{2})}\):\(\rm{n(H_{2})=1}\):\(\rm{3}\) 投料后,在\(\rm{200℃}\)、\(\rm{400℃}\)、\(\rm{600℃}\)下,反应达到平衡时,混合物中\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量分数随压强的变化曲线.
\(\rm{①}\)曲线\(\rm{a}\)对应的温度是 ______ .
\(\rm{②}\)关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是 ______ \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\).
A.图中\(\rm{M}\)、\(\rm{N}\)、\(\rm{Q}\)点平衡常数\(\rm{K}\)的大小关系是\(\rm{K(M)=K(Q) > K(N)}\)
B.工业合成氨之所以加入催化剂,是因为加入催化剂有利于提高反应的活化能
C.相同压强下,投料相同,达到平衡所需时间关系为\(\rm{c > b > a}\)
\(\rm{③N}\)点时\(\rm{c(NH_{3})=0.2mol/L}\),\(\rm{N}\)点的化学平衡常数\(\rm{K=}\) ______ \(\rm{(}\)结果保留两位小数\(\rm{)}\).
\(\rm{(3)}\)合成氨原料气中的氢气可用天然气\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{CH_{4})}\)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得,反应中每生成\(\rm{2mol}\) \(\rm{CO_{2}}\)吸收\(\rm{316kJ}\)热量,该反应的热化学方程式是 ______ ,该方法制得的原料气中主要杂质是\(\rm{CO_{2}}\),若用\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)溶液吸收,该反应的离子方程式是 ______ .
\(\rm{(4)}\)合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法,将含氨的碱性废水通入电解系统后,在阳极上氨被氧化成氮气而脱除,阳极的电极反应式为 ______ .