Question

(17分)氢气和氨气都属于无碳清洁能。

（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为：M(s)+xH2MH2x(s) △H<0(M表示某种合金)

下图表示温度分别为T1、T2时，最大吸氢量与氢气压强的关系。则下列说法中，正确的是_____________

a．T1>T2

b．增大氢气压强，加快氢气的吸收速率

c．增大M的量，上述平衡向右移动

d．在恒温、恒容容器中，达平衡后充入H2，再次平衡后的压强增大

（2）以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池(如装置甲所示)，其中负极通入H2，正极通入O2和CO2的混合气体。乙装置中a、b为石墨电极，电解过程中，b极质量增加。

①工作过程中，甲装置中d电极上的电极反应式为_____________________________。

②若用该装置电解精炼铜，则b极接____(填“粗铜”或“精铜”)；若用该装置给铁制品上镀铜，则____(填“a”或“b”)极可用惰性电极(如Pt电极)，若电镀量较大，需要经常补充或更换的是_______。

（3）氨在氧气中燃烧，生成水和一种空气组成成分的单质。

已知：N2(g)十3H2(g) 2NH3(g) △H=92．4kJ·mol-1

2H2(g)十O2(g)=2H2O（1） △H=572KJ·mo1-1

试写出氨气在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式___________________。

（4）在一定条件下，将lmotN2和3molH2混台于一个10L的密闭容器中发生反应：

N2(g)十3H2(g) 2NH3(g)

5min后达到平衡，平衡时氮气的转化率为。

①该反应的平衡常数K=________，(用含的代数式表示)

②从反应开始到平衡时N2的消耗速率v(N2)=____mo1·L-1·min-1。(用含的代数式表示)

Answer 1

本题共17分

（1）b（2分）

（2）①O2+4e-+2CO2=2CO32-（2分）

②精铜（2分） a（2分） CuSO4溶液（2分）

（3）4NH3(g)+ 3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l) △H=-1531.2kJ·mol-1（3分）

或2NH3(g)+ 3／2O2(g)＝N2(g)＋3H2O(l) △H=-765.6.kJ·mol-1

（4）①400α2/27(1-α)4（2分）

②0.02α（2分）

【解析】

试题分析：（1）a、温度升高，平衡逆向移动，则吸氢量减少，所以T1<T2­，错误；b、增大氢气压强，则增大反应速率，加快氢气的吸收速率，正确；c、M是固体，所以增大M的量，上述平衡不移动，错误；d、在恒温、恒容容器中，达平衡后充入H2，压强增大，平衡正向移动，再次平衡后的压强减小，错误，答案选b；

（2）①甲为原电池，则乙为电解池，反应中b极质量增加，说明b极是阴极，有Cu析出，所以c是原电池负极，d是原电池正极，a是电解池阳极；d极为氧气、二氧化碳发生还原反应，得到电子生成碳酸根离子，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-；

②若用该装置电解精炼铜，则粗铜做阳极，精铜作阴极，b极是阴极，所以b极是精铜；若用该装置给铁制品上镀铜，则铜作阳极，铁作阴极，所以b极一定是铁制品，则a极可用惰性电极；因为铜离子放电析出，需经常补充或更换的是CuSO4溶液；

（3）根据盖斯定律，将所给两个热化学方程式中的氢气消去，可得氨气与氧气反应的热化学方程式，得4NH3(g)+ 3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l) △H=-1531.2kJ·mol-1；

（4）① N2(g)十3H2(g) 2NH3(g)

开始（mol/L） 0.1 0.3

转化（mol/L） 0.1 0.3 0.2

平衡（mol/L）0.1(1-) 0.3(1-) 0.2

所以该反应的平衡常数K=(0.2)2/[0.1(1-)] ·[ 0.3(1-)]3=400α2/27(1-α)4;

②从反应开始到平衡时N2的消耗速率v(N2)=0.1/5min=0.02α.

考点：考查条件对平衡的影响，平衡常数、反应速率的计算，电化学反应原理的应用，