Question

(1)合成氨反應的熱化學方程式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.2kJ·mol－1

已知合成氨反應是一個反應物不能完全轉化為生成物的反應，在某一定條件下，N2的轉化率僅為10%，要想通過該反應得到92.2 kJ的熱量，至少在反應混合物中要投放N2的物質的量為________ mol。

(2)肼(N2H4)－空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空氣燃料電池放電時：

正極的電極反應式：__________________________，

負極的電極反應式：__________________________。

(3)如圖是一個電解過程示意圖。

 

①鋅片上發(fā)生的電極反應式是：_______________________

②假設使用肼－空氣燃料電池作為該過程中的電源，銅片質量變化為128 g，則肼－空氣燃料電池理論上消耗標準狀況下的空氣________L(假設空氣中氧氣體積分數為20%)。

 

Answer 1

(1)10

(2)O2＋4e－＋2H2O=4OH－

N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑

(3)①Cu2＋＋2e－=Cu�、�112

【解析】(1)據熱化學方程式可知，1 mol N2完全反應才能得到92.2 kJ的熱量，而N2

轉化率為10%，則實際需要投入10 mol N2才能轉化1 mol N2。

(2)肼－空氣燃料電池中，O2在正極放電，生成OH－。

(3)電解池中，Cu做陽極，自身放電生成Cu2＋，由電子守恒得Cu～O2～2e－，n(Cu)

＝2 mol，消耗n(O2)＝1 mol，則V空氣＝112 L(標準狀況)。