Question

氨是一種重要的化工產(chǎn)品，是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿等的原料。

（1）以氨為燃料可以設(shè)計(jì)制造氨燃料電池，因產(chǎn)物無污染，在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。若電極材料均為惰性電極，KOH溶液作電解質(zhì)溶液，則該電池負(fù)極電極反應(yīng)式為           。

（2）在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：N₂+3H₂2NH₃。該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是________________。

A．3v(H₂)_正=2v(NH₃)_逆

B．單位時(shí)間生成m mol N₂的同時(shí)消耗3m mol H₂

C．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化

D．混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化

E．a(chǎn) molN≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6amolN—H鍵斷裂

F．N₂、H₂、NH₃的分子數(shù)之比為1∶3∶2

（3）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成氨的反應(yīng)。在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molN₂和3molH₂，加入合適催化劑（體積可以忽略不計(jì)）后在一定溫度壓強(qiáng)下開始反應(yīng)，并用壓力計(jì)監(jiān)測容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下：

反應(yīng)時(shí)間/min	0	5	10	15	20	25	30
壓強(qiáng)/MPa	16.80	14.78	13.86	13.27	12.85	12.60	12.60

則從反應(yīng)開始到25min時(shí)，以N₂表示的平均反應(yīng)速率=          ；該溫度下平衡常數(shù)K=           ；

（4）以CO₂與NH₃為原料合成尿素[化學(xué)式為CO(NH₂)₂]的主要反應(yīng)如下，已知：

①2NH₃(g)+CO₂(g) == NH₂CO₂ NH₄(s)      △H= —l59.5 kJ·mol^-1

②NH₂CO₂NH₄(s) CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)   △H=+116.5 kJ·mol^-1

③H₂O(1) == H₂O(g)                       △H=+44.0kJ·mol^-1

寫出CO₂與NH₃合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                          ；

對于上述反應(yīng)②在密閉容器中將過量NH₂CO₂NH₄固體于300K下分解，平衡時(shí)P[H₂O(g)]為a Pa，若反應(yīng)溫度不變，將體系的體積增加50%，則P[H₂O(g)]的取值范圍是_________________（用含a的式子表示）。（分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）

Answer 1

（1）2NH₃—6e^—+6OH^—=N₂+6H₂O   3分

（2）BCE    3分

（3）0.01 mol/(L.min)  2分    2.37( mol/L)^-2    2分

（4）2NH₃(g)+CO₂(g)== CO(NH₂)₂(s) +H₂O(l)  △H= — 87.0 kJ·mol^-1    2分

2a/3＜P[H₂O(g)]≤a   2分