氢能是一种非常清洁的能源,氨分解制备氢气是一种技术先进和经济可行的工艺。恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下NH3的浓度随时间的变化如表所示:
编号 | 时间/min c(NH3)/(10-3mol•L-1) 表面积/cm2 |
0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
① | a | 2.40 | 2.00 | 1.60 | 1.20 | 0.80 |
② | a | 1.20 | 0.80 | 0.40 | x | |
③ | 2a | 2.40 | 1.60 | 0.80 | 0.40 | 0.40 |
(1)已知H-H、N≡N、N-H的键能分别为436kJ/mol、946kJ/mol、391kJ/mol。则2molNH3完全分解吸收的能量为
92
92
kJ。(2)实验①中20~40min,v(NH3)=
2.00×10-5mol⋅L-1⋅min-1
2.00×10-5mol⋅L-1⋅min-1
。(3)实验③达到平衡后,H2的体积分数约为
68.2%
68.2%
(保留三位有效数字)。(4)下列能说明该反应达到平衡状态的是
ce
ce
(填序号)a.2v正(NH3)=3v逆(H2)
b.
c
(
N
2
)
c
(
H
2
)
c.
c
(
N
2
)
c
(
N
H
3
)
d.容器内混合气体密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变
(5)关于上述实验,下列说法正确的是
ac
ac
(填序号)。a.实验②,60min时处于平衡状态
b.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
c.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
(6)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式为
N2+8H++6e-=2
NH
+
4
N2+8H++6e-=2
,A为 NH
+
4
NH4Cl
NH4Cl
(填化学式)。
【答案】92;2.00×10-5mol⋅L-1⋅min-1;68.2%;ce;ac;N2+8H++6e-=2;NH4Cl
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/11 1:0:9组卷:7引用:1难度:0.5
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①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
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(1)此时A的浓度c(A)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3