Question

(1)已知：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)；ΔH=180.5 kJ·mol^-1

4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)；ΔH=-905 kJ·mol^-1

2H₂(g)+O₂(g)2H₂O；ΔH=-483.6 kJ·mol^-1

則N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的ΔH=________。

(2)工業上在一定溫度下，將一定量的N₂和H₂通入到體積為1 L的密閉容器中達到平衡后，改變下列條件，能使平衡向正反應方向移動且平衡常數不變的是_______________。

①增大壓強②增大反應物的濃度③使用催化劑④降低溫度

(3)當化學反應N₂(g)+2H₂(g) 2NH₃(g)達到平衡后改變某些條件(不改變N₂、H₂和NH₃的用量)，反應速率與反應時間的關系如下圖，其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段時間是___________________。當溫度為T ℃時，將4a molH₂和2a molN₂放入1 L密閉容器中，充分反應后測得N₂的轉化率為50%，則反應的平衡常數為___________。

(4)合成氨的原料氫氣是一種新型的綠色能源，具有廣闊的發展前景。現用氫氧燃料電池進行下圖所示實驗：

①請寫出氫氧燃料電池中的電極反應式：

負極：____________________________________________________________；

正極：____________________________________________________________。

②上圖裝置中，某一銅電極的質量減輕了3.2 g，則a極上消耗的O₂在標準狀況下體積為___________L.

Answer 1

(1)-92.4 kJ·mol^-1

(2)①②

(3)t₀—t₁ (mol·L^-1) ^-2

(4)①負極：2H₂+4OH^--4e^-4H₂O正極：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-

②0.56

解析：(1)①-②×+3×得

N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ΔH=-92.4 kJ·mol^-1

(2)催化劑不能改變平衡，平衡常數隨溫度變化而變化，因此只有①②符合。

(3)NH₃含最高一段為t₀-t₁，K=(mol·L^-1)^-2

(4)①負極：2H₂+4OH^--4e^-4H₂O

正極：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-

②n(Cu)==0.05 mol

n(e^-)=0.1 mol

n(O₂)=0.025 mol V(O₂)=22.4 L·mol^-1×0.025 mol=0.56 L