Question

在某溫度下，體積恒定的密閉容器中加入2 molN₂和4 molH₂，發(fā)生如下反應：
N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；ΔH＝—92.4 kJ/mol。達到平衡時，放出熱量46.2 kJ。求：
（1）達到平衡時，N₂的轉化率為_______________, NH₃的體積分數為             。
（2）若向該容器中加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，且a、b、c均為正數，在相同條件下達到平衡時，混合物中各組分的物質的量與上述平衡相同。a、b、c取值必須滿足的一般條件是                    ,                     。
（3）科學家發(fā)明了使NH₃直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入NH₃。其電池總反應式為：4NH₃+3O₂＝2N₂+6H₂O，電解質溶液應顯　 　　　　　　（填“酸性” 、“中性” 或“堿性” ），寫出正極的電極反應方程式　　　　　　　　　 　　　。

Answer 1

（1）25%   20% 
（2）a+c/2="2,b+3c/2=4"
（3）堿性   O₂+2H₂O+4e^－=4OH^－

試題分析：（1）根據化學方程式可知消耗了0.5mol的氮氣，所以氮氣的轉化率為25%，氨氣的體積分數為1/（1.5+2.5+1）=20%；
（2）等效平衡；
（3）氨氣溶于水容易與酸性溶液或中性溶液中的氫離子發(fā)生化學反應。