题目内容
下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL (标准状况)气体。回答：
(1)直流电源中，M为__________极。
(2)Pt电极上生成的物质是________，其质量为__________________________g。
(3)电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶______∶______∶________。
(4)AgNO3溶液的浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH______，硫酸的浓度__________________________，硫酸的pH________。
(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸________g。
答案 (1)正 (2)Ag 2.16 (3)2 
1 (4)不变 不变 增大 减小 (5)45.18
解析 电解5.00%的稀硫酸溶液，实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应：2H2O
2H2↑＋O2↑，V(H2)∶V(O2)＝2∶1。据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，M极为正极。在336 mL气体中，V(H2)＝
×336 mL＝224 mL，为0.01 mol；V(O2)＝
×336 mL＝112 mL，为0.005 mol。说明电路上有0.02 mol电子转移，因此在b极(Pt、阴极)产生Ag：0.02 mol×108 g·mol－1＝2.16 g，即0.02 mol的Ag。则n(e－)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)＝0.02∶0.02∶0.005∶0.01＝2∶2∶∶1。由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电解池，在通电一定时间后，在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag＋的物质的量等于Ag电极被还原给溶液补充的Ag＋的物质的量，因此AgNO3溶液的浓度不变，溶液的pH也不变。电解5.00%的稀硫酸溶液时，由于其中的水发生电解，因此硫酸的浓度增大，H＋的浓度增大，故溶液的pH减小。设原5.00%的硫酸的质量为x，电解时消耗水0.01 mol×18 g·mol－1＝0.18 g，则5.00%x＝5.02%(x－0.18 g)，解得x＝45.18 g。
）化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。
科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h)：
| T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
| NH3生成量/(10－6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
相应的热化学方程式如下：
N2(g)＋3H2O(l)===2NH3(g)＋
O2(g)
ΔH＝765.2 kJ·mol－1
回答下列问题：
(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
。计算：
①该条件下N2的平衡转化率；
②该条件下反应2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g)的平衡常数。
，正确的是( )