把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。
(1)闪电时N
2转化为NO称为大气固氮:N
2+ O
22NO写出该反应的平衡常数表达式:_________
(2)目前工业上多采用约500℃、合适的催化剂、20MPa~50MPa下氮气与氢气化合固氮:N
2+ 3H
22NH
3。
①选择500℃而不选择更高或更低的温度的原因是_____
②该条件下,在2L密闭容器中充入40molH
2和一定物质的量的N
2,200min后,生成了16mol NH
3。则 200min内N
2的平均反应速率为____。若反应至平衡时NH
3的物质的量为20mol,且该温度下反应的平衡常数K =0.1,则开始时加入容器中N
2的物质的量为________mol。
(3)下图表示两个常见的固氮反应:
①N
2+ 3H
22NH
3和②N
2+O
2 2NO的平衡常数(K)与温度的关系。根据图中的数据分析,下列说法正确的是( )。
A.反应①和反应②都是放热反应
B.常温下,反应①的反应速率很大,而反应②的反应速率很小
C.升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小
D.在常温下,利用反应①固氮和利用反应②固氮完成程度相差很大