Question

【題目】NH3是重要的化工原料。某實(shí)驗(yàn)室對(duì)氨氣進(jìn)行下列研究。

（1）相同溫度下，在三個(gè)體積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表：

容器編號(hào)	起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol			平衡物質(zhì)的量(mol)	平衡壓強(qiáng)(Pa)
	N2(g)	H2(g)	NH3(g)	NH3(g)
Ⅰ	4	12	0	4	P1
Ⅱ	2	6	0	C2	P2
Ⅲ	1.5	4.0	3	?	?

①若容器Ⅰ中反應(yīng)50秒到達(dá)平衡，則該時(shí)段v(H2)= mol/(L·s)

②容器Ⅰ、Ⅱ中反應(yīng)均到達(dá)平衡時(shí)c2 2;p1 2p2(填“>”、“<”或“=”)

③容器Ⅲ中，達(dá)到平衡前v(正) v(逆) (填“>”、“<”或“=”)

（2）①已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=180.5 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol

則4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)；△H= KJ/mol

②將4molNH3和5molO2分別置于5個(gè)體積相同、溫度不同的容器中在鉑系催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)，相同時(shí)間后測(cè)量5個(gè)容器中N產(chǎn)率如圖所示。下列說法正確的是 (填字母)。

A．a點(diǎn)v(正)大于v(逆)

B．c點(diǎn)反應(yīng)速率最快

C．溫度高于900℃時(shí)，NO產(chǎn)率下降的原因是因?yàn)闇囟壬�高�?dǎo)致平衡逆向移動(dòng)

（3）氨是一種潛在的清潔能源，可用作堿性燃料電池的燃料。電池的總反應(yīng)為：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g)。則該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式是 。

Answer 1

【答案】

（1）①0.06； ②<；<；③< ；

（2）①-905；②AC；

（3）2NH3－6e—+6OH—=N2+6H2O；

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，生成4mol氨氣，需要反應(yīng)6mol氫氣，若容器Ⅰ中反應(yīng)50秒到達(dá)平衡，則該時(shí)段v(H2)==0.06mol/(L·s)，故答案為：0.06；

②容器Ⅰ與Ⅱ相比，Ⅰ中反應(yīng)物的物質(zhì)的量為Ⅱ中的2倍，相當(dāng)于對(duì)Ⅱ進(jìn)行加壓，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡時(shí)c2＜c1，即c2＜2;p1＜2p2，故答案為：<；<；

③在容器Ⅰ平衡時(shí)，氮?dú)鉃?mol，氫氣為6mol，氨氣為4mol，平衡常數(shù)K==，容器Ⅲ中Qc==＞，達(dá)到平衡前反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行v(正)＜v(逆)，故答案為：< ；

（2）①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol ①，N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol ②，2H2(g)+O2(g) ═2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol ③，由蓋斯定律①×2-②×2+③×3得：4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.0kJ/mol；故答案為：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ/mol，故答案為：-905；

②根據(jù)圖像，c點(diǎn)為900℃時(shí)的平衡狀態(tài)，隨著溫度的升高，NO的產(chǎn)率降低，平衡逆向移動(dòng)，說明高反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。A．a點(diǎn)是建立平衡之前的過程，v(正)大于v(逆)，故A正確；B．溫度越高，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)速率最快的是e點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．溫度高于900℃時(shí)，NO產(chǎn)率下降的原因是因?yàn)闇囟壬�高�?dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，故C正確；故選AC；

（3）原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成氮?dú)馀c水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，故答案為：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O。