Question

(1)已知：N₂(g)+O₂(g)2NO(g)；ΔH=180.5 kJ·mol^-1

4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)；ΔH=-905 kJ·mol^-1

2H₂(g)+O₂(g)2H₂O；ΔH=-483.6 kJ·mol^-1

则N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的ΔH=________。

(2)工业上在一定温度下，将一定量的N₂和H₂通入到体积为1 L的密闭容器中达到平衡后，改变下列条件，能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是_______________。

①增大压强②增大反应物的浓度③使用催化剂④降低温度

(3)当化学反应N₂(g)+2H₂(g) 2NH₃(g)达到平衡后改变某些条件(不改变N₂、H₂和NH₃的用量)，反应速率与反应时间的关系如下图，其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段时间是___________________。当温度为T ℃时，将4a molH₂和2a molN₂放入1 L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50%，则反应的平衡常数为___________。

(4)合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图所示实验：

①请写出氢氧燃料电池中的电极反应式：

负极：____________________________________________________________；

正极：____________________________________________________________。

②上图装置中，某一铜电极的质量减轻了3.2 g，则a极上消耗的O₂在标准状况下体积为___________L.

Answer 1

(1)-92.4 kJ·mol^-1

(2)①②

(3)t₀—t₁ (mol·L^-1) ^-2

(4)①负极：2H₂+4OH^--4e^-4H₂O正极：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-

②0.56

解析：(1)①-②×+3×得

N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) ΔH=-92.4 kJ·mol^-1

(2)催化剂不能改变平衡，平衡常数随温度变化而变化，因此只有①②符合。

(3)NH₃含最高一段为t₀-t₁，K=(mol·L^-1)^-2

(4)①负极：2H₂+4OH^--4e^-4H₂O

正极：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-

②n(Cu)==0.05 mol

n(e^-)=0.1 mol

n(O₂)=0.025 mol V(O₂)=22.4 L·mol^-1×0.025 mol=0.56 L