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  【氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料.(1)以氨为燃料�氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和】

  氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料.(1)以氨为燃料�

  氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料.

  (1)以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池,因产物无污染,在很多领域得到广泛应用.若电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液,则该电池负极电极反应式为______.

  (2)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2+3H2?2NH3.该可逆反应达到平衡的标志是______.

  A.3v(H2)正=2v(NH3)逆

  B.单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2

  C.容器内的总压强不再随时间而变化

  D.混合气体的密度不再随时间变化

  E.a molN≡N键断裂的同时,有6amolN-H键断裂

  F.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2

  (3)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应.在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:

  反应时间/min051015202530压强/MPa16.8014.7813.8613.2712.8512.6012.60则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率=______;该温度下平衡常数K=______;

  (4)以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下,已知:

  ①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2 NH4(s)△H=-l59.5kJ?mol-1

  ②NH2CO2NH4(s)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ?mol-1

  ③H2O(1)═H2O(g)△H=+44.0kJ?mol-1

  写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式______;

  对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解,平衡时P[H2O(g)]为aPa,若反应温度不变,将体系的体积增加50%,则P[H2O(g)]的取值范围是23a<P[H2O(g)]≤a

  23a<P[H2O(g)]≤a

  (用含a的式子表示).(分压=总压×物质的量分数)

1回答
2020-12-23 16:45
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李宗樑

  (1)碱性燃料电池中,负极上燃烧失电子发生氧化反应,所以该原电池中负极上氨气失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故答案为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;

  (2)A.2v(H2)正=3v(NH3)逆时,该反应达到平衡状态,所以3v(H2)正=2v(NH3)逆时该反应没有达到平衡状态,故错误;

  B.单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2,正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故正确;C.容器内的总压强不再随时间而变化,反应体系中各物质的浓度不变,所以达到平衡状态,故正确;

  D.无论该反应是否达到平衡状态,混合气体的密度不随时间变化,所以密度不能作为判断依据,故错误;

  E.a molN≡N键断裂的同时,有6amolN-H键断裂,正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故正确;

  F.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2时该反应不一定达到平衡状态,与反应物的初始浓度及转化率有关,故错误;

  故选BCE;

  (3)同一温度下,容器中气体压强与总的物质的量成正比,设平衡状态时混合气体的物质的量为x,

  16.80:12.60=(1+3)mol:x,x=4mol×12.6016.80

2020-12-23 16:50:22

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