化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用.氢气是一种新型的绿色能源.又是一种重要的化工原料

发布时间:2021-02-20 20:18:02

化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用.氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料.I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景.现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是CD
CD
A.a电极是负极,OH-移向负极B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-C.电池总反应式为:2H2+O2 点燃 .
 2H2OD.电解质溶液的pH保持不变E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置(2)上图装置中盛有100mL、0.1mol?L-1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=1
1
  (溶液体积变化忽略不计)II氢气是合成氨的重要原料.工业上合成氨的反应是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.20kJ?mol-1.(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是②③
②③
(填序号)①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2②单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2④N2、H2、NH3的体积分数不再改变⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变⑥混合气体的总物质的量不再改变(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:时间(h)物质的量(mol)01234N21.50n11.20n31.00H24.504.203.60n43.00NH300.20N21.001.00根据表中数据计算:①反应进行到2小时时放出的热量为27.66kJ
27.66kJ
②此条件下该反应的化学平衡常数K=427
427
(保留两位小数)③反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向正反应
正反应
  方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”).

网友回答

答案:分析:I.(1)氢氧燃料电池中,通入氢气的电极是负极,通入氧气的电极是正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,原电池放电时溶液中阴离子向负极移动,氢气和氧气反应生成水,导致溶液体积增大氢氧根离子浓度减小,pH发生变化,燃料电池不需要将氧化剂和还原剂储藏在电池内部;
(2)根据转移电子守恒结合电解池反应式计算生成硝酸的物质的量浓度,再根据pH的计算公式计算;
II(1)达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、质量、物质的量、百分含量不变,对于反应前后气体的化学计量数之和不相等的反应来说,达到平衡时,压强也不变;
(2)①根据氢气和反应热之间的关系计算;
②先计算平衡时各物质的浓度,再根据平衡常数公式计算;
③根据浓度商和平衡常数的相对大小判断,当浓度商小于平衡常数,则平衡向正反应方向移动,当浓度商大于平衡常数则平衡向逆反应方向移动,当浓度商等于平衡常数则达到平衡状态.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!