分析 (1)①根據(jù)v=△c△t計算出前20min內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率v(NH3),根據(jù)達到平衡時生成氨氣的物質(zhì)的量及熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-94.4kJ•mol-1計算出放出的熱量;
②根據(jù)25min時氨氣的物質(zhì)的量變?yōu)?,而氮氣和氫氣的物質(zhì)的量不變進行解答,改變的條件是分離出氨氣;
③根據(jù)時段Ⅲ條件下達到平衡時各組分的濃度及平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積進行解答;
(2)根據(jù)圖2中隨著溫度升高,氮氣、N2O的含量變化進行分析,溫度對化學(xué)平衡影響及兩個可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱情況,升溫使主反應(yīng)的平衡左移或者副反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫使副反應(yīng)的平衡右移;
(3)根據(jù)原電池工作原理及電極反應(yīng)寫出該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式,燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)是負(fù)極上的反應(yīng),氨氣失電子在堿溶液中生成氮氣,結(jié)合原子守恒和電荷守恒寫出電極反應(yīng).
解答 解:(1)①根據(jù)圖象可知,20min時氨氣的物質(zhì)的量濃度為1.00mol/L,所以氨氣的平均反應(yīng)速率為:v(NH3)=1.00mol/L20min=0.050mol(L•min)-1;
達到平衡時生成的氨氣的物質(zhì)的量為:1.00 mol/L×1L=1.00mol,
根據(jù)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-94.4kJ•mol-1可知生成1.00mol氨氣放出的熱量為12×94.4kJ•mol-1=47.2kJ,
故答案為:0.050mol(L•min)-1; 47.2kJ;
②25min時氨氣的物質(zhì)的量迅速變?yōu)?而氮氣、氫氣的物質(zhì)的量不變,之后氮氣、氫氣的物質(zhì)的量逐漸減小,氨氣的物質(zhì)的量逐漸增大,說明25min時改變的條件是將NH3從反應(yīng)體系中分離出去,
故答案為:將NH3從反應(yīng)體系中分離出去;
③時段Ⅲ條件下,反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),圖象方向可知平衡狀態(tài)下[N2]=0.25mol/L,[NH3]=0.50mol/L,[H2]=0.75mol/L,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為:K=[NH3]2[H2]3[N2]=(0.50mol/L)2(0.75mol/L)3×0.25mol/L,
故答案為:(0.50mol/L)2(0.75mol/L)3×0.25mol/L;
(2)根據(jù)圖象可知,在400K~600K時,平衡混合氣中N2含量隨溫度的升高逐漸降低,主反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向著逆向移動,氮氣的含量減小或者副反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫使副反應(yīng)的平衡右移,降低了NH3和NO濃度,使主反應(yīng)的平衡左移,
故答案為:隨溫度升高,N2的含量降低;主反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫使主反應(yīng)的平衡左移或者副反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫使副反應(yīng)的平衡右移,降低了NH3和NO濃度,使主反應(yīng)的平衡左移;
(3)原電池負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以該燃料電池中負(fù)極氨氣失去電子生成氮氣,堿性環(huán)境下生成氮氣和水,電極反應(yīng)式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,
故答案為:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.
點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率計算、影響化學(xué)平衡的因素及原電池工作原理,題目難度中等,注意掌握溫度等因素對化學(xué)平衡的影響,原電池電極書寫方法,明確化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的概念及計算方法是解題關(guān)鍵.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | ②⑤ | B. | ⑤④ | C. | ④② | D. | ④① |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 0 | B. | 0.25a | C. | 0.45a | D. | 0.50a |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
溶有SO2的溶液體積 | 飽和碘水體積 | 指示劑 | |
第一次 | 25.00mL | 6.05 | 2~3滴淀粉 |
第二次 | 25.00mL | 7.20 | 2~3滴淀粉 |
第三次 | 25.00mL | 5.95 | 2~3滴淀粉 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 混合氣體的密度不變 | B. | 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 | ||
C. | v正(CO)=2v逆(H2) | D. | CO(g)、CH3CH2OH(g)的分子數(shù)之比為2:1 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 1H和3H是不同的核素 | |
B. | 1H、2H、3H、H+和H2是氫元素的五種不同粒子 | |
C. | 12C和14C互為同位素,物理性質(zhì)不同,但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同 | |
D. | 石墨和金剛石互為同位素,化學(xué)性質(zhì)相似 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 由氫氟酸刻蝕玻璃可推知鹽酸也能用來刻蝕玻璃 | |
B. | 由Na20中陰陽離子個數(shù)比為1:2,可推知Na202中陰陽離子個數(shù)比為1:1 | |
C. | 由鐵和溴反應(yīng)生成溴化鐵,可推知鐵和碘單質(zhì)反應(yīng)生成碘化鐵 | |
D. | 由鈉與冷水劇烈反應(yīng),可推知鉀也能與冷水劇烈反應(yīng) |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com