Question

（1）N₂（g）＋3H₂（g）  2NH₃（g）　ΔH＝－94.4 kJ·mol^－1。恒容時，體系中各物質濃度隨時間變化的曲線如圖所示。

①在1 L容器中發生反應，前20 min內，v（NH₃）＝________，放出的熱量為________。
②25 min時采取的措施是_______________________；
③時段Ⅲ條件下反應的平衡常數表達式為________（用具體數據表示）。
（2）電廠煙氣脫離氮的主反應①：4NH₃（g）＋6NO（g）5N₂（g）＋6H₂O（g），副反應②：2NH₃（g）＋8NO （g） 5N₂O（g）＋3H₂O（g）　ΔH＞0。測得平衡混合氣中N₂和N₂O含量與溫度的關系如圖。在400～600 K時，平衡混合氣中N₂含量隨溫度的變化規律是________，導致這種變化規律的原因是________（任答合理的一條原因）。

（3）直接供氨式燃料電池是以NaOH溶液為電解質的。電池反應為4NH₃＋3O₂=2N₂＋6H₂O，則負極電極反應式為________。

Answer 1

（1）①0.050 mol·（L·min）^－1　47.2 kJ
②將NH₃從反應體系中分離出去
③
（2）隨溫度升高，N₂的含量降低　主反應為放熱反應，升溫使主反應的平衡左移（或者副反應為吸熱反應，升溫使副反應的平衡右移，降低了NH₃和NO濃度，使主反應的平衡左移）
（3）2NH₃＋6OH^－－6e^－=N₂＋6H₂O

（1）由題給圖像可知，前20 min氨的濃度變化為1.00 mol/L，則v（NH₃）＝＝0.05 mol/（L·min），生成NH₃的物質的量為1.00 mol，由熱化學方程式可知放出熱量為47.2 kJ。25 min時，氨的濃度為零，而氮氣和氫氣的濃度瞬時不變，所以應該是將氨從反應體系中分離出去；時段Ⅲ條件下，氫氣濃度為0.75 mol/L，氨氣為0.5 mol/L，氮氣為0.25 mol/L。（2）由圖可知，N₂的濃度隨溫度的升高而減小。（3）由電池反應可知，NH₃中的N失電子，所以負極NH₃發生氧化反應，正極反應為3O₂＋12e^－＋6H₂O=12OH^－，總反應減去正極反應得負極反應。
點撥：本題考查化學平衡和原電池，考查考生判斷、分析、探究能力。難度中等。