题目

题型：不详难度：来源：

(1)合成氨反应的热化学方程式：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)ΔH＝－92.2kJ·mol^－1
已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应，在某一定条件下，N₂的转化率仅为10%，要想通过该反应得到92.2  kJ的热量，至少在反应混合物中要投放N₂的物质的量为________ mol。
(2)肼(N₂H₄)－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空气燃料电池放电时：
正极的电极反应式：__________________________，
负极的电极反应式：__________________________。
(3)如图是一个电解过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式是：_______________________
②假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128 g，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。

答案

(1)10
(2)O₂＋4e^－＋2H₂O=4OH^－
N₂H₄＋4OH^－－4e^－=4H₂O＋N₂↑
(3)①Cu^2＋＋2e^－=Cu　②112

解析

(1)据热化学方程式可知，1 mol N₂完全反应才能得到92.2  kJ的热量，而N₂
转化率为10%，则实际需要投入10 mol N₂才能转化1 mol N₂。
(2)肼－空气燃料电池中，O₂在正极放电，生成OH^－。
(3)电解池中，Cu做阳极，自身放电生成Cu^2＋，由电子守恒得Cu～O₂～2e^－，n(Cu)
＝2 mol，消耗n(O₂)＝1 mol，则V_空气＝112 L(标准状况)。