Question

（18分）化學在能源開發與利用中起到十分關鍵的作用。氫氣是一種新型的綠色能源，又是一種重要的化工原料。

Ⅰ （1）在298K、101kPa時，2g H₂完全燃燒生成液態水，放出285.8kJ熱量。則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：                                          。

氫氧燃料電池能量轉化率高，具有廣闊的發展前景。現用氫氧燃料電池進行下圖飽和食鹽水電解實驗（圖中所用電極均為惰性電極）。分析該裝置、回答下列問題：

（2）氫氧燃料電池中，a電極為電池的是      （填“正極”或“負極”），氣體M的分子式        ，a電極上發生的電極反應式為：                            。

（3）若右上圖裝置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液，電解一段時間后須加入10.0mol/L鹽酸溶液50mL(密度為1.02g/mL)才能使溶液恢復至原來狀態。則在此電解過程中導線上轉移的電子數為         mol。（保留小數點后2位）

Ⅱ 氫氣是合成氨的重要原料。工業上合成氨的反應是：

N₂（g）＋3H₂(g)2NH₃ (g) ΔH＝－92.2kJ·mol^－1

 (4)下列事實中，不能說明上述可逆反應已經達到平衡的是         。

  ① N₂、H₂ 、NH₃的體積分數不再改變；

② 單位時間內生成2n mol NH₃的同時生成3n mol H₂；

③ 單位時間內生成3n mol N—H鍵的同時生成n mol N≡N；

④ 用N₂、H₂ 、NH₃的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為1：3：2；

⑤ 混合氣體的平均摩爾質量不再改變；

⑥ 混合氣體的總物質的量不再改變。

 （5）已知合成氨反應在某溫度下2.00L的密閉容器中反應，測得如下數據：

 

根據表中數據計算：

①反應進行到2小時時放出的熱量為       kJ。

②0~1小時內N₂的平均反應速率       mol·L^-1·h^-1。

③此條件下該反應的化學平衡常數K==            （保留兩位小數）。

④反應達到平衡后，若往平衡體系中再加入N₂、H₂ 和NH₃各1 mol，化學平衡向    方向移動（填“正反應”或“逆反應”或“不移動”。）

 

Answer 1

(18分)（1） H₂（g）＋1/2O₂（g）＝H₂O（l）；△H＝－285.8kJ/mol (2分)

（2）負極(1分)，H₂（1分），H₂＋OH^－—2e^-＝2H₂O（2分）

（3）4.25 （2分）

（4）③④(2分,選1個得1分；一對一錯不得分)； 

（5）①27.7 （2分） ②0.0500 （2分）③0.15 （2分） ④正反應（2分）

 

解析: