Question

（1）N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）　ΔH＝－94.4 kJ·mol－1。恒容時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。

①在1 L容器中發(fā)生反應(yīng)，前20 min內(nèi)，v（NH3）＝________，放出的熱量為________。

②25 min時(shí)采取的措施是_______________________；

③時(shí)段Ⅲ條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________（用具體數(shù)據(jù)表示）。

（2）電廠煙氣脫離氮的主反應(yīng)①：4NH3（g）＋6NO（g）5N2（g）＋6H2O（g），副反應(yīng)②：2NH3（g）＋8NO （g） 5N2O（g）＋3H2O（g）　ΔH＞0。測得平衡混合氣中N2和N2O含量與溫度的關(guān)系如圖。在400～600 K時(shí)，平衡混合氣中N2含量隨溫度的變化規(guī)律是________，導(dǎo)致這種變化規(guī)律的原因是________（任答合理的一條原因）。

（3）直接供氨式燃料電池是以NaOH溶液為電解質(zhì)的。電池反應(yīng)為4NH3＋3O2=2N2＋6H2O，則負(fù)極電極反應(yīng)式為________。

 

Answer 1

（1）①0.050 mol·（L·min）－1　47.2 kJ

②將NH3從反應(yīng)體系中分離出去

③

（2）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）2NH3＋6OH－－6e－=N2＋6H2O

【解析】（1）由題給圖像可知，前20 min氨的濃度變化為1.00 mol/L，則v（NH3）＝＝0.05 mol/（L·min），生成NH3的物質(zhì)的量為1.00 mol，由熱化學(xué)方程式可知放出熱量為47.2 kJ。25 min時(shí)，氨的濃度為零，而氮?dú)夂蜌錃獾臐舛人矔r(shí)不變，所以應(yīng)該是將氨從反應(yīng)體系中分離出去；時(shí)段Ⅲ條件下，氫氣濃度為0.75 mol/L，氨氣為0.5 mol/L，氮?dú)鉃?/span>0.25 mol/L。（2）由圖可知，N2的濃度隨溫度的升高而減小。（3）由電池反應(yīng)可知，NH3中的N失電子，所以負(fù)極NH3發(fā)生氧化反應(yīng)，正極反應(yīng)為3O2＋12e－＋6H2O=12OH－，總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得負(fù)極反應(yīng)。

點(diǎn)撥：本題考查化學(xué)平衡和原電池，考查考生判斷、分析、探究能力。難度中等。