恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个2L的密闭容器中合成氨,当反应进行到5s时,有0.1molNH3生成,并且放出4.62kJ的热量。
(1)0~5s用H2表示该反应的平均反应速率v(H2)=0.0150.015mol⋅L-1⋅s-1。
(2)写出合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/molN2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol。
(3)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=3mol,nt(H2)=8mol,nt(NH3)=6mol。
①a=66,b=1717。
②反应达平衡时,混合气体的体积为291.2L(标准状况下),则平衡时NH3的物质的量为 1010mol。
③有人设想以N2和H2为反应物,以溶有NH4Cl的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氨的新型燃料电池,装置如图所示。写出该电池负极的电极方程式:H2-2e-=2H+H2-2e-=2H+。
【答案】0.015;N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;6;17;10;H2-2e-=2H+
【解答】
【点评】
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(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
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