题目内容
【题目】目前工业合成氨的原理是N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＝-93.0kJ·mol-1
（1）已知一定条件下：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g) △H＝+l 530.0kJ·mol一1。则氢气燃烧热的热化学方程式为___。
（2）如图，在恒温恒容装置中进行合成氨反应。
①表示N2浓度变化的曲线是____。
②前25min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是____。
③在25min末刚好平衡，则平衡常数K＝____。
（3）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是___。
A．气体体积不再变化，则已平衡
B．气体密度不再变化，尚未平衡
C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动
D．平衡后，压缩容器，生成更多NH3
（4）电厂烟气脱氮的主反应①：4NH3(g)＋6NO(l)5N2(g)＋6H2O(g) △H＜0，副反应②：2NH3(g)＋8NO(g)5N2O(g)＋3H2O(g)△H＞0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。
请回答：在400～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是___，导致这种规律的原因是___(任答合理的一条原因)。
（5）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液，电池反应为4NH3（g）+3O2＝2N2+6H2O。则负极电极反应式为___。
【答案】1/2O2(g)＋H2(g)＝H2O(l) △H＝-286kJ/mol C 0.12mol·L-1·min-1 
L2·mol-2 AD 随温度升高，N2的含量降低， 主反应为放热反应，升温使主反应的平衡左移(或副反应为吸热反应，升温使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO的浓度，使主反应的平衡左移) 2NH3+6OH--6e-＝N2+6H2O
【解析】
（1）已知①N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＝-93.0kJ·mol-1，②2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g) △H＝+l 530.0kJ·mol一1，利用盖斯定律可得氢气燃烧热的能量大小为
＝-286kJ/mol，可得1/2O2(g)＋H2(g)＝H2O(l) △H＝-286kJ/mol。
（2）①图象中氮气的浓度的减少是氢气减少的
，是氨气变化量的
，所以C为氮气的浓度变化曲线。
②图象中氮气的浓度的减少是氢气减少的，A为氢气的浓度变化曲线。
。
③当第25min时反应达到平衡，
（3）A．合成氨反应前后气体体积不同，当体积不变时，达到化学平衡状态，故A正确；
B.气体质量不变，由于反应前后气体体积不同，恒压容器气体体积可变，化学平衡移动时，密度随之变化，当密度不变时，达到化学平衡状态，故B错误；
C．充入Ar，容器压强不变，则N2、H2、和NH3浓度降低，反应物浓度降低大，化学平衡向逆反应方向移动，故C错误；
D．平衡时，压缩体积，压强增大，化学平衡向正反应方向移动，NH3浓度增大，故D正确；
故答案为：AD
（4）根据图象可知，在400K～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的升高逐渐降低；这是由于主反应为放热反应，升温使主反应的平衡左移或者副反应为吸热反应，升温使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO浓度，使主反应的平衡左移
（5）原电池负极失去电子发生氧化反应，所以该燃料电池中负极氨气失去电子生成氮气，电极反应式为2NH3+6OH--6e-＝N2+6H2O。
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