Question

【题目】氢气是未来非常理想能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2H2+O2。制得的氢气可用于燃料电 池、合成氨工业。回答下列问题：

(1)分解海水时，__________能转变为_______________能。生成的氢气用于燃料电池时，___________能转变 为_____能。

(2)氢气可用于合成氨。一定温度下，向2L的密闭容器中加入1 molN2和3molH2 发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，2min时测得N2的浓度为0.3mol/L，5min时达到平衡，此时测得压强为开始时的。则前2min用NH3表示的化学反应速率为__________；平衡时，N2的转化率为_________。

(3)合成氨还需要大量的氮气为原料，工业上获得大量氮气的方法是____________________。

Answer 1

【答案】光（太阳） 化学 化学 电 0.2mol/(L·min) 50% 分离液态空气

【解析】

(1)分解海水时，光(太阳)能转变为化学能，燃料电池将化学能转变为电能，故答案为：光(太阳)；化学；化学；电；

(2)反应前N2的浓度=0.5mol/L，2min时测得N2的浓度为0.3mol/L，则N2的浓度减小量=0.2mol/L，v(N2)==0.1mol/(L·min)，所以v(NH3)=2v(N2)=0.2 mol/(L·min)。设到达平衡时，N2消耗了x mol，则： ，因为平衡时，体系压强为开始时的，所以：(1-x)+(3-3x)+2x=，解得x=0.5，所以，N2的转化率==50%，故答案为：0.2mol/(L·min)；50%；

(3)工业上用分离液态空气法获得大量氮气，故答案为：分离液态空气。