Ⅰ.氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)如圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1molNH3(g)過程中能量變化示意圖,請寫出N2和H2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
。
(2)若已知下列數(shù)據(jù):
化學(xué)鍵 |
H-H |
N≡N |
鍵能/kJ?mol-1 |
435 |
943 |
試根據(jù)表中及圖中數(shù)據(jù)計算N-H的鍵能
390
390
kJ?mol
-1。
(3)用NH
3催化還原NO
X還可以消除氮氧化物的污染。例如
4NH
3(g)+3O
2(g)=2N
2(g)+6H
2O(g)△H
1=nkJ?mol
-1N
2(g)+O
2(g)=2NO(g)△H
2=mkJ/mol
若1molNH
3還原NO至N
2,則該反應(yīng)過程中的反應(yīng)熱△H
3=
kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
Ⅱ.氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。已知:N
2+3H
2?2NH
3,在3個體積均為2L的密閉容器中,在相同的溫度下,使用相同的催化劑合成氨,實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)在起始、達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反應(yīng)物投入量 |
3molH2、2molN2 |
6molH2、4molN2 |
2molNH3 |
達(dá)平衡時間(min) |
|
5 |
8 |
N2濃度(mol/L) |
C1 |
1.5 |
|
NH3的體積分?jǐn)?shù) |
W1 |
|
W3 |
混合氣體密度(g/L) |
ρ1 |
ρ2 |
|
試回答:
(4)下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
bc
bc
(填寫序號字母)。
a.容器內(nèi)N
2、H
2、NH
3的濃度之比為1:3:2
b.3v(N
2)
正=v(H
2)
逆c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
d.混合氣體的密度保持不變
(5)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是
BD
BD
(填寫序號字母)。
A.2c
1<1.5mol?L
-1B.2ρ
1=ρ
2C.w
3=w
1D.K
甲=K
乙=K
丙(6)容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡平均速率為v(H
2)=
0.3
0.3
mol/(L?min)。
Ⅲ.直接供氨式堿性燃料電池的電池反應(yīng)式是4NH
3+3O
2=2N
2+6H
2O,電解質(zhì)溶液一般使用KOH溶液。
(7)負(fù)極電極反應(yīng)式是
2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O
。