在某溫度下,體積恒定的密閉容器中加入2molN2和4molH2,發(fā)生如下反應(yīng):
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol.達(dá)到平衡時(shí),放出熱量46.2kJ.求:
(1)達(dá)到平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率為
 
,NH3的體積分?jǐn)?shù)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(shù),在相同條件下達(dá)到平衡時(shí),混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同.a(chǎn)、b、c取值必須滿足的一般條件是
 
,
 

(3)科學(xué)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(zhì)溶液中,一個(gè)電極通入空氣,另一電極通入NH3.其電池總反應(yīng)式為:4NH3+3O2=2N2+6H2O,電解質(zhì)溶液應(yīng)顯
 
(填“酸性”、“中性”或“堿性”),寫出正極的電極反應(yīng)方程式
 
考點(diǎn):化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池,等效平衡
專題:化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題
分析:(1)根據(jù)放出的熱量,利用熱化學(xué)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量,再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率.
(2)溫度恒定體積恒定,該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,故按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n(N2)=2mol、n(H2)=4mol即可;
(3)氨氣為堿性氣體,易與酸反應(yīng),應(yīng)用堿性電解質(zhì),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng).
解答: 解:(1)達(dá)到平衡時(shí),放出熱量46.2kJ,所以參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為
46.2KJ/
92.4KJ/mol
=0.5mol,生成氨氣物質(zhì)的量為1mol,依據(jù)化學(xué)方程式前后氣體物質(zhì)的量變化特征生成的氨氣物質(zhì)的量是反應(yīng)前后氣體減小的物質(zhì)的量,所以氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為
0.5mol
2mol
×100%=25%,氨氣的體積分?jǐn)?shù)=
1mol
2mol+4mol-1mol
×100%=20%;
故答案為:25%,20%;
(2)溫度恒定體積恒定,該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,故按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n(N2)=2mol、n(H2)=4mol即可,故a+
1
2
c=2,b+
3
2
c=4.
故答案為:a+
1
2
c=2,b+
3
2
c=4;
(3)氨氣為堿性氣體,易與酸反應(yīng),所以電解質(zhì)溶液應(yīng)呈堿性,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),氨氣被氧化生產(chǎn)氮?dú),電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,
故答案為:堿性;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
點(diǎn)評:考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡計(jì)算、等效平衡等,把握電極反應(yīng)式的書寫,難度中等,注意等效平衡規(guī)律的理解掌握.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列說法不正確的是(  )
A、光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)
B、氨氮廢水(含NH4+及NH3)可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理
C、某種光學(xué)檢測技術(shù)具有極高的靈敏度,可檢測到單個(gè)細(xì)胞(V≈10-12L)內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子,據(jù)此可推算該檢測技術(shù)能檢測細(xì)胞內(nèi)濃度約為10-12-10-11mol?L-1的目標(biāo)分子
D、向汽油中添加甲醇后,該混合燃料的熱值不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

I、某溫度時(shí),在一個(gè)2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)反應(yīng)開始至2min,氣體Z的平均反應(yīng)速率為
 

(3)若X、Y、Z均為氣體,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為
 

II、一定條件下,氯化鎂與四氯化鈦的混合物可作烯烴聚合反應(yīng)的催化劑.為了探究溫度、氯化鎂固體的含水量以及粉碎方式對該催化劑催化效果的影響,設(shè)計(jì)如下對比實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)序號 氯化鎂固體中氯元素含量/% 溫度/℃ 粉碎方式/ 催化效果/g?g-1
1 70.97 20 滾動球磨 3.9×104
2 74.45 20 滾動球磨 5.0×104
3 74.45 20 振動球磨 5.9×104
4 ω 100 振動球磨
注:催化效果用單位時(shí)間內(nèi)每克催化劑得到產(chǎn)品的質(zhì)量來表示.
(1)表中ω=
 

(2)從實(shí)驗(yàn)1、2可以得出的結(jié)論是
 

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2、3的目的是
 

III、現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng):
(A)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(1)根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì),判斷能否設(shè)計(jì)成原電池
 

(2)如果不能,說明其原因
 

(3)如果可以,則寫出正、負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液名稱
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

將3.66g BaCl2?xH2O晶體溶于水配成100mL溶液,取出10mL此溶液與100mL 0.03mol/L AgNO3溶液反應(yīng),恰好使Cl-沉淀完全.求:
(1)計(jì)算原溶液中Ba2+的物質(zhì)的量濃度為
 
mol/L.
(2)計(jì)算x的值,X=
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某溫度時(shí),在2L密閉容器中某一反應(yīng)的A、B物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:
由圖中數(shù)據(jù)分析求:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)反應(yīng)開始至4min時(shí),B的平均反應(yīng)速率為
 

(3)4min時(shí),正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為:v(正)
 
 v(逆) (填“>”、“<”或“=”,下同),8min時(shí),v(正)
 
v(逆).
(4)4min時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在氯氧化法處理含CN-的廢水過程中,液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性氰化物的千分之一),氰酸鹽進(jìn)一步被氧化成無毒物質(zhì).
(1)某廠廢水中含有KCN,其濃度為650mg/L.現(xiàn)用氯氧法處理,發(fā)生如下反應(yīng)(其中N均為-3價(jià)):KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O,被氧化的元素是
 

(2)加入過量液氯,可將氰酸鹽進(jìn)一步氧化成氮?dú)猓瘜W(xué)方程式:2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2↑+6KCl+2H2O.若處理上述廢水20L,使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),至少需要液氯
 
g.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知某反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程可以表示成如圖所示,E1表示反應(yīng)物分子變成原子所吸收的熱量,E2表示這些原子重新成鍵形成生成物放出的熱量,請回答下列問題:
(1)據(jù)圖判斷該反應(yīng)是
 
(填“吸”或“放”)熱反應(yīng),如該反應(yīng)可逆,則其達(dá)到平衡后,其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
 
(填“增大”、“減小”或“不變”),其中B歷程表明此反應(yīng)改變的條件為
 
(填字母).
A.增大反應(yīng)物的濃度    B.降低溫度    C.增大壓強(qiáng)    D.使用催化劑
(2)下表給出了一些化學(xué)鍵的鍵能:
化學(xué)鍵 H-H Cl-Cl O=O O-H H-Cl
鍵能(kJ?mol-1 436 247 x 463 431
①若圖中表示反應(yīng)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1,則x=
 
kJ?mol-1(保留一位小數(shù)).
②催化劑、加熱條件下可用氧氣與氯化氫氣體反應(yīng)置換出氯氣,同時(shí)生成另一種氣態(tài)化合物,利用上表數(shù)據(jù)寫出該熱化學(xué)方程式
 
,當(dāng)該反應(yīng)中有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),圖象中歷程A的E1=
 
kJ(保留一位小數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

汽車尾氣里含有NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致:
N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0
已知該反應(yīng)在2404℃時(shí),平衡常數(shù)K=64×10-4.請回答:
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
 

(2)該溫度下,向2L密閉容器中充入N2和O2各1mol,平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率是
 
%(保留整數(shù)).
(3)該溫度下,某時(shí)刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此時(shí)反應(yīng)
 
填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”)
(4)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,如圖甲所示變化趨勢正確的是
 
(填字母序號).

(5)該反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖乙所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能,E2表示逆反應(yīng)的活化能).下列有關(guān)敘述正確的是
 

A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.催化劑能降低該反應(yīng)的活化能
C.催化劑能改變該反應(yīng)的焓變
D.逆反應(yīng)的活化能小于正反應(yīng)的活化能
(6)三效催化轉(zhuǎn)化器可減少汽車尾氣中的主要污染物(CO、NOx等),反應(yīng)如下:2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)
已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
則該反應(yīng)的△H=
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為
①v(A)=0.15mol/(L.min)            
②v(B)=0.6mol/(L.min)            
③v(C)=0.4mol/(L.min)             
④v(D)=0.01mol/(L.s )
該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)?div id="vylpcp3" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(2)某溫度時(shí),在2L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖所示.則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
反應(yīng)至2min時(shí),用Z表示的平均反應(yīng)速率為
 

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