题目

题型：不详难度：来源：

（14分）氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。
（1）氨气催化氧化的化学方程式为           。
  （2）工业合成氨的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）     2NH₃（g）；△H=-92.2kJ/mol。
有关键能：N="N945.6kJ/mol" N-H391.0kJ/mol，则H—H键能为       。
（3）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达到平衡后N₂的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为     。
（4）合成氨原料中的H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：

物质	△H（kJ/mol）
H2（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH4（g）	-890.3

       已知1 mol H₂O（g）转变为1molH₂O（l）时放热44.0kJ。写出CH₄和水蒸气在高温下反应得到CO和H₂的热化学方程式        。
（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl—NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。写出该电池的正极反应式      。
（6）若把标准状况下6.72L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是
             ，溶液中离子浓度从大到小的顺序是          。

答案

（1）
（2）436.1kJ/mol
（3）
（4）CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ/mol
（5）N₂+8H⁺+6e^-=2NH⁺₄
（6）硫酸铵和硫酸氢铵；c(NH⁺₄)>c(SO^2-₄)>c(H⁺)>c(OH^-)

解析

（1）氨气催化氧化的化学方程式为：4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O
（2）945.6+3(H-H)-6×391.0=-92.2    H-H的键能=436.1kJ/mol
（3）N₂+ 3H₂2NH₃
起始  n    3n       0
转化 na    3na      2na
平衡n(1-a) 3n(1-a)   2na
起始的物质的量为4n，平衡时的物质的量为n(1-a)+ 3n(1-a)+2na=4n-2na
则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为2/（2-a）
（4）CH₄和水蒸气在高温下反应得到CO和H₂的热化学方程式：
CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ/mol
（5）正极反应是：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺
（6）所得溶液中的溶质是硫酸铵和硫酸氢铵，溶液中离子浓度从大到小的顺序是：c(NH⁺₄)>c(SO^2-₄)>c(H⁺)>c(OH^-)