化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起到十分關(guān)鍵的作用.氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料.
Ⅰ(1)在298K、101kPa時,2g H
2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量.則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:
H
2(g)+
O
2(g)=H
2O(l)△H=-285.8kJ/mol
H
2(g)+
O
2(g)=H
2O(l)△H=-285.8kJ/mol
.
氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景.現(xiàn)用氫氧燃料電池進(jìn)行下圖飽和食鹽水電解實(shí)驗(yàn)(圖中所用電極均為惰性電極).分析該裝置、回答下列問題:
(2)氫氧燃料電池中,a電極為電池的是
負(fù)極
負(fù)極
(填“正極”或“負(fù)極”),氣體M的分子式
H2
H2
,a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:
H2+OH--2e-=2H2O
H2+OH--2e-=2H2O
.
(3)若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液,電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL(密度為1.02g/mL)才能使溶液恢復(fù)至原來狀態(tài).則在此電解過程中導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
4.14
4.14
mol.(保留小數(shù)點(diǎn)后2位)
Ⅱ氫氣是合成氨的重要原料.工業(yè)上合成氨的反應(yīng)是:
N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3 (g)△H=-92.2kJ?mol
-1(4)下列事實(shí)中,不能說明上述可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是
③④
③④
.
①N
2、H
2、NH
3的體積分?jǐn)?shù)不再改變;
②單位時間內(nèi)生成2n mol NH
3的同時生成3n mol H
2;
③單位時間內(nèi)生成3n mol N-H鍵的同時生成n mol N≡N;
④用N
2、H
2、NH
3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1:3:2;
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變;
⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變.
(5)已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2.00L的密閉容器中反應(yīng),測得如下數(shù)據(jù):
物質(zhì)的量/(mol)/時間(h) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
N2 |
1.50 |
n1 |
1.20 |
n3 |
1.00 |
H2 |
4.50 |
4.20 |
3.60 |
n4 |
3.00 |
NH3 |
0.00 |
0.20 |
n2 |
1.00 |
1.00 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算:
①反應(yīng)進(jìn)行到2小時時放出的熱量為
27.7
27.7
kJ.
②0~1小時內(nèi)N
2的平均反應(yīng)速率
0.05
0.05
mol?L
-1?h
-1.
③此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K═
0.15
0.15
(保留兩位小數(shù)).
④反應(yīng)達(dá)到平衡后,若往平衡體系中再加入N
2、H
2 和NH
3各1mol,化學(xué)平衡向
正反應(yīng)
正反應(yīng)
方向移動(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”或“不移動”.)