5.
1913年,德國化學(xué)家哈伯實現(xiàn)了合成氨的工業(yè)化生產(chǎn),被稱作解救世界糧食危機(jī)的化學(xué)天才.現(xiàn)將lmolN
2和3molH
2投入1L的密閉容器,在一定條件下,利用反應(yīng):
模擬哈伯合成氨的工業(yè)化生產(chǎn).當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時,NH
3的體積分?jǐn)?shù)ψ(NH
3)變化趨勢如圖所示.
回答下列問題:
(1)已知:①
②
則反應(yīng)
的△H=2△H
1+△H
2,(用含△H
1、△H
2的代數(shù)式表示).
(2)合成氨的平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$,平衡時,M點NH
3的體積分?jǐn)?shù)為10%,則N
2的轉(zhuǎn)化率為18%(保留兩位有效數(shù)字)
(3)X軸上a點的數(shù)值比b點。ㄌ睢按蟆被颉靶 保蠄D中,Y軸表示溫度(填“溫度”或“壓強(qiáng)”),判斷的理由是隨Y值增大,φ(NH
3)減小,平衡N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H<0向逆反應(yīng)方向移動,故Y為溫度.
(4)若將1mol N
2和3mol H
2分別投入起始容積為1L的密閉容器中,實驗條件和平衡時的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
容器編號 | 實驗條件 | 平衡時反應(yīng)中的能量變化 |
Ⅰ | 恒溫恒容 | 放熱Q1kJ |
Ⅱ | 恒溫恒壓 | 放熱Q2kJ |
Ⅲ | 恒容絕熱 | 放熱Q3kJ |
下列判斷正確的是AB.
A.放出熱量:Q
l<Q
2 B.N
2的轉(zhuǎn)化率:I>III
C.平衡常數(shù):II>I D.達(dá)平衡時氨氣的體積分?jǐn)?shù):I>II
(5)下列能提高N
2的轉(zhuǎn)化率的是C
A.升高溫度 B.恒容體系中通入N
2氣體
C.分離出NH
3 D.通入稀有氣體He,使體系壓強(qiáng)增大到原來的5倍
(6)常溫下,向VmL amoI.L
-l的稀硫酸溶液中滴加等體積bmol.L
-l 的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此時溶液中c(NH
4+)>c(S0
42-)(填“>”、“<”或“=”).
(7)利用氨氣設(shè)計一種環(huán)保燃料電池,一極通入氨氣,另一極通入空氣,電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y
2O
3)的氧化鋯(ZrO
2)晶體,它在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O
2-.寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式2NH
3+3O
2--6e
-=N
2+3H
2O.