Question

【题目】已知有关热化学方程式为：

① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol；

② 3H2(g)+N2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol；

③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol；

④ N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=QkJ/mol；

(1)Q=___________。

(2)向某密闭容器中充入amolNH3、bmolO2后，测得反应体系中某种量值X与压强P、温度T之间的变化如图1所示，图2表示温度为T2时，当容器为1L恒容密闭容器时，容器中NH3的平衡转化率与反应开始时两种反应物的投料之比(用M表示)的关系。

①若X表示NH3的百分含量，则T2_____T1(填>、<、无法确定)；d、e两点的正反应的平衡常数K(d)_____K(e)。

②X还可以表示_____________。

a.混合气体的平均摩尔质量 b.NO的产率 c.△H值

③M=__________(用含a、b的式子表示，后同)，若f点M=1.25，则此时O2的转化率为_________

(3)有科学家电解原理获得高产率的合成氨，则阴极上的电极反应式为(已知电解质能传递H+)_______________。

Answer 1

【答案】 +180.5 > < a b/a 60% N2+6e-+6H+=2NH3

【解析】(1)根据盖斯定律可知：[①-3×③+2×②]÷2可得：N2(g)+O2(g)=2NO(g), △H=. +180.5 kJ/mol；正确答案：+180.5。

(2) ①若X表示NH3的百分含量，该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，NH3的百分含量增大，因此T2>T1；由于该反应放热，升高温度，平衡左移，平衡常数减小，温度d点大于 e点，因此d、e两点的正反应的平衡常数K(d)<k(e)；正确答案：></k(e)；正确答案：> ； <。

②该反应反应前后混合气体的总质量不变，增大压强，平衡左移，混合气体的总量减小，混合气体的平均摩尔质量增大；该反应放热，升高温度，平衡左移，混合气体的平均摩尔质量增大；a正确；增大压强，平衡左移，NO的产率降低，b错误；一个固定的反应，△H为定值，c错误；所以X可以表示混合气体的平均摩尔质量；正确选项a。

③根据4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol可知，如果增大氧气的浓度，氨气的转化率增大；根据图像曲线变化可知，M=b/a，比值越大，氨气的转化率越高；根据M=b/a，若f点M=1.25可知，假设氧气为1.25mol, 则氨气为1mol，氨气的转化率为60%，则氨气变化了0.6mol，氧气变化了0.6×5/4=0.75mol, 则此时O2的转化率为0.75/1.25×100%=60%；正确答案：b/a 60%。

(3)氮气和氢气合成氨气，电解池中，氮气在阴极得电子，在酸性条件下变为氨气，电极反应式为：N2+6e-+6H+=2NH3；正确答案：N2+6e-+6H+=2NH3。