瑞典皇家科学院2007年10月10日宣布，将本年度诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨一哈勃研究所的格哈德・埃特尔教授，以表彰他在固体表面化学过程研究领域做出

Question

瑞典皇家科学院 2007 年 10 月 10 日 宣布，将本年度诺贝尔化学奖授予德国马普学会弗里茨一哈勃研究所的格哈德・埃特尔教授，以表彰他在固体表面化学过程研究领域做出开拓性成就。格哈德・埃特尔的重要贡献之一是对哈伯一博施法合氨反应催化机理的研究。格哈德・埃特尔建立的某温度下合成氨反应机理的各步反应的能量变化如图所示，图中的能量单位为 kJ ・ mol ^{－ 1} 。（注：图中“吸表示在催化剂表面的吸附）

请回答下列问题：

（ 1 ）在合成氨反应中，决定反应速率的最主要的步骤是         （填字母）

         A ．氮分子解离为氢原子

         B ．氮原子的解离吸附

         C ．氢分子解离为氢原子

         D ．氨的解离吸附

（ 2 ）合成氨反应的机理为（用化学方程式表示）

     ①                    ；

     ② N ₂  N _{2 吸} 2N _吸 ；

     ③                         ；

     ④ NH _吸 +H _吸 NH _{3 吸}

       ⑤ NH _{2 吸} +H _吸 NH _{3 吸} NH ₃

（ 3 ）某温度下合成氨反应的热化学方程式为                                     ；

（ 4 ）某温度下，合成氨反应 Ke=3.0 × 10 ³ （ mol ・ L ^{－ 1} ） ^{－ 2} ，该温度下，在体积恒定为 10L 的四个密闭容器中分别充入；（ A ） 10mol 、 30mol H ₂ 和 20molNH ₃ （ B ） 10molN ₂ 和 30molH ₂ （ C ） 20molN ₂ 和 60molH ₂ （ D ） 10molN ₂ 和 28molH ₂ （ E ） 0.1molN ₂ 、 0.3molH ₂ 和 20MolNH ₃ ，则反应达到平衡后， N ₂ 的转化率最大的是        （填字母）。

（ 5 ）合成氨工业生产中所用的α ―Fe 催化剂的主要成分是 FeO 、 Fe ₂ O ₃ ，当催化剂中 Fe ³⁺ 与 Fe ³⁺ 的物质的量之比为 1 ： 2 时，其催化剂活性最高，以 Fe ₂ O ₃ 为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉。发生如下反应： 2Fe ₂ O ₃ +C=4FeO+CO­ ₂ ，为制得该种活性最高的催化剂，应向 480gFe ₂ O ₃ 粉末加入炭粉的质量为         g.

Answer 1

（ 1 ） B

（ 2 ）① H ₂ 2H _吸    ③ N _吸 +H _吸 NH _吸

（ 3 ） N ₂ (g)+3H ₂ (g) 2NH ₃ (g) △ H=92kJ ・ mol

（ 4 ） C 

（ 5 ） 6