化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分關(guān)鍵的作用.氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料.
I.氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高,具有廣闊的發(fā)展前景.現(xiàn)用氫氧燃料電池進行如圖實驗(圖中所用電極均為惰性電極):
(1)對于氫氧燃料電池中,下列表達不正確的是
CD
CD
A.a(chǎn)電極是負極,OH
-移向負極
B.b電極的電極反應(yīng)為:O
2+2H
2O+4e
-=4OH
-C.電池總反應(yīng)式為:2H
2+O
22H
2O
D.電解質(zhì)溶液的pH保持不變
E.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置
(2)上圖裝置中盛有100mL、0.1mol?L
-1AgNO
3溶液,當(dāng)氫氧燃料電池中消耗氫氣112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時,則此時上圖裝置中溶液的pH=
1
1
(溶液體積變化忽略不計)
II氫氣是合成氨的重要原料.工業(yè)上合成氨的反應(yīng)是:N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g)△H=-92.20kJ?mol
-1.
(1)下列事實中,不能說明上述可逆反應(yīng)已達到平衡的是
②③
②③
(填序號)
①單位時間內(nèi)生成2n mol NH
3的同時生成3n mol H
2②單位時間內(nèi)生成n mol N-H的同時生成n mol N≡N
③用N
2、H
2、NH
3的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1:3:2
④N
2、H
2、NH
3的體積分數(shù)不再改變
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變
(2)已知合成氨反應(yīng)在某溫度下2L的密閉容器中進行,測得如下數(shù)據(jù):
時間(h) 物質(zhì)的量(mol) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
N2 |
1.50 |
n1 |
1.20 |
n3 |
1.00 |
H2 |
4.50 |
4.20 |
3.60 |
n4 |
3.00 |
NH3 |
0 |
0.20 |
N2 |
1.00 |
1.00 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算:
①反應(yīng)進行到2小時時放出的熱量為
27.66kJ
27.66kJ
②此條件下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
(保留兩位小數(shù))
③反應(yīng)達到平衡后,若往平衡體系中再加入N
2、H
2和NH
3各1.00mol,化學(xué)平衡將向
正反應(yīng)
正反應(yīng)
方向移動(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”、“不移動”).