Question

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

已知合成氨反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)，在某一定條件下，N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%，要想通過(guò)該反應(yīng)得到92.2 kJ的熱量，至少在反應(yīng)混合物中要投放N2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______ mol。

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

正極的電極反應(yīng)式：__________________________，

負(fù)極的電極反應(yīng)式：__________________________。

(3)如圖是一個(gè)電解過(guò)程示意圖。

 

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

②假設(shè)使用肼－空氣燃料電池作為該過(guò)程中的電源，銅片質(zhì)量變化為128 g，則肼－空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣________L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。

 

Answer 1

(1)10

(2)O2＋4e－＋2H2O=4OH－

N2H4＋4OH－－4e－=4H2O＋N2↑

(3)①Cu2＋＋2e－=Cu　②112

【解析】(1)據(jù)熱化學(xué)方程式可知，1 mol N2完全反應(yīng)才能得到92.2 kJ的熱量，而N2

轉(zhuǎn)化率為10%，則實(shí)際需要投入10 mol N2才能轉(zhuǎn)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(yáng)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(biāo)準(zhǔn)狀況)。