Question

【題目】已知有關(guān)熱化學(xué)方程式為：

① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol；

② 3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol；

③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol；

④ N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=QkJ/mol；

(1)Q=___________。

(2)向某密閉容器中充入amolNH3、bmolO2后，測(cè)得反應(yīng)體系中某種量值X與壓強(qiáng)P、溫度T之間的變化如圖1所示，圖2表示溫度為T2時(shí)，當(dāng)容器為1L恒容密閉容器時(shí)，容器中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)開始時(shí)兩種反應(yīng)物的投料之比(用M表示)的關(guān)系。

①若X表示NH3的百分含量，則T2_____T1(填>、<、無法確定)；d、e兩點(diǎn)的正反應(yīng)的平衡常數(shù)K(d)_____K(e)。

②X還可以表示_____________。

a.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量 b.NO的產(chǎn)率 c.△H值

③M=__________(用含a、b的式子表示，后同)，若f點(diǎn)M=1.25，則此時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率為_________

(3)有科學(xué)家電解原理獲得高產(chǎn)率的合成氨，則陰極上的電極反應(yīng)式為(已知電解質(zhì)能傳遞H+)_______________。

Answer 1

【答案】 +180.5 > < a b/a 60% N2+6e-+6H+=2NH3

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律可知：[①-3×③+2×②]÷2可得：N2(g)+O2(g)=2NO(g), △H=. +180.5 kJ/mol；正確答案：+180.5。

(2) ①若X表示NH3的百分含量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡左移，NH3的百分含量增大，因此T2>T1；由于該反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡左移，平衡常數(shù)減小，溫度d點(diǎn)大于 e點(diǎn)，因此d、e兩點(diǎn)的正反應(yīng)的平衡常數(shù)K(d)<k(e)；正確答案：></k(e)；正確答案：> ； <。

②該反應(yīng)反應(yīng)前后混合氣體的總質(zhì)量不變，增大壓強(qiáng)，平衡左移，混合氣體的總量減小，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大；該反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡左移，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大；a正確；增大壓強(qiáng)，平衡左移，NO的產(chǎn)率降低，b錯(cuò)誤；一個(gè)固定的反應(yīng)，△H為定值，c錯(cuò)誤；所以X可以表示混合氣體的平均摩爾質(zhì)量；正確選項(xiàng)a。

③根據(jù)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol可知，如果增大氧氣的濃度，氨氣的轉(zhuǎn)化率增大；根據(jù)圖像曲線變化可知，M=b/a，比值越大，氨氣的轉(zhuǎn)化率越高；根據(jù)M=b/a，若f點(diǎn)M=1.25可知，假設(shè)氧氣為1.25mol, 則氨氣為1mol，氨氣的轉(zhuǎn)化率為60%，則氨氣變化了0.6mol，氧氣變化了0.6×5/4=0.75mol, 則此時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率為0.75/1.25×100%=60%；正確答案：b/a 60%。

(3)氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔�，電解池中，氮�(dú)庠陉帢O得電子，在酸性條件下變?yōu)榘睔�，電極反應(yīng)式為：N2+6e-+6H+=2NH3；正確答案：N2+6e-+6H+=2NH3。