在某溫度下，體積恒定的密閉容器中加入2 molN2和4 molH2，發(fā)生如下反應(yīng)：

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝—92.4 kJ/mol。達(dá)到平衡時，放出熱量46.2 kJ。求：

（1）達(dá)到平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率為_______________, NH3的體積分?jǐn)?shù)為              。

（2）若向該容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3，且a、b、c均為正數(shù)，在相同條件下達(dá)到平衡時，混合物中各組分的物質(zhì)的量與上述平衡相同。a、b、c取值必須滿足的一般條件是                     ,                      。

（3）科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入NH3。其電池總反應(yīng)式為：4NH3+3O2＝2N2+6H2O，電解質(zhì)溶液應(yīng)顯　 　　　　　　（填“酸性” 、“中性” 或“堿性” ），寫出正極的電極反應(yīng)方程式　　　　　　　　　 　　　。

 

【答案】

（1）25%   20% 

（2）a+c/2=2,b+3c/2=4

（3）堿性   O2+2H2O+4e－=4OH－

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)化學(xué)方程式可知消耗了0.5mol的氮?dú)猓缘獨(dú)獾霓D(zhuǎn)化率為25%，氨氣的體積分?jǐn)?shù)為1/（1.5+2.5+1）=20%；

（2）等效平衡；

（3）氨氣溶于水容易與酸性溶液或中性溶液中的氫離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

考點(diǎn)：化學(xué)平衡和燃料電池。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

DME（二甲醚、CH3OCH3）是一種重要的清潔能源，可作為柴油的理想替代燃料和民用燃料，被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的新能源”。另外，二甲醚還被廣泛用作致冷劑、氣霧劑以及有機(jī)化工中間體。

（1）工業(yè)上一步法制二甲醚的生產(chǎn)流程如下：

工業(yè)制備二甲醚（CH3OCH3）在催化反應(yīng)室中（壓強(qiáng)2.0-10.0Mpa，溫度230-2800C）進(jìn)行下列反應(yīng)：

  Ⅰ.CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）  △H =—90.7kJ·mol—1

  Ⅱ.2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g） △H =—23.5kJ·mol—1

Ⅲ.CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） △H  = —41.2kJ·mol—1

①反應(yīng)器中總反應(yīng)式可表示為：3CO（g）+3H2（g） CH3OCH3（g）+CO2（g），則該反應(yīng)的△H=                  

②下列有關(guān)反應(yīng)Ⅲ的說法正確的是          

A．在體積可變的密閉容器中，在反應(yīng)Ⅲ達(dá)到平衡后，若加壓，則平衡不移動、混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變、混合氣體密度不變。

B．某溫度下，若向已達(dá)到平衡的的反應(yīng)Ⅲ中加入等物質(zhì)的量的CO和H2O，則平衡右移、平衡常數(shù)變大

C. 若830℃時反應(yīng)③的K=1，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)Ⅲ的K＞1.0

 （2）CO2是大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。目前，由CO2來合成二甲醚已取得了較大的進(jìn)展，其化學(xué)反應(yīng)是：2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g） △H＞0。判斷該反應(yīng)在一定條件下，體積恒定的密閉容器中是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是      。A．容器中密度不變         B．單位時間內(nèi)消耗2molCO2，同時消耗1mol二甲醚

C．v(CO2)︰v(H2)=1︰3     D．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

(3)  二甲醚也可以通過CH3OH分子間脫水制得

在，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示。

①該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=______根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為               

②相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為：

、此時正、逆反應(yīng)速率的大�。�_______(填“>”、“<”、或“=”)。

（4）下圖為二甲醚燃料電池的工作原理示意圖。

請回答下列問題：

①A電極是     極。

②B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是               。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012年浙江永嘉縣普高聯(lián)合體高二下學(xué)期期中聯(lián)考化學(xué)試卷（帶解析） 題型：填空題

DME（二甲醚、CH3OCH3）是一種重要的清潔能源，可作為柴油的理想替代燃料和民用燃料，被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的新能源”。另外，二甲醚還被廣泛用作致冷劑、氣霧劑以及有機(jī)化工中間體。
（1）工業(yè)上一步法制二甲醚的生產(chǎn)流程如下：

工業(yè)制備二甲醚（CH3OCH3）在催化反應(yīng)室中（壓強(qiáng)2.0-10.0Mpa，溫度230-2800C）進(jìn)行下列反應(yīng)：
Ⅰ.CO（g）+2H2（g） CH3OH（g） △H = —90.7kJ·mol—1
Ⅱ.2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g）△H = —23.5kJ·mol—1
Ⅲ.CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）△H = —41.2kJ·mol—1
①反應(yīng)器中總反應(yīng)式可表示為：3CO（g）+3H2（g） CH3OCH3（g）+CO2（g），則該反應(yīng)的△H =                  
②下列有關(guān)反應(yīng)Ⅲ的說法正確的是          
A．在體積可變的密閉容器中，在反應(yīng)Ⅲ達(dá)到平衡后，若加壓，則平衡不移動、混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變、混合氣體密度不變。
B．某溫度下，若向已達(dá)到平衡的的反應(yīng)Ⅲ中加入等物質(zhì)的量的CO和H2O，則平衡右移、平衡常數(shù)變大
C. 若830℃時反應(yīng)③的K=1，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)Ⅲ的K＞1.0
（2）CO2是大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。目前，由CO2來合成二甲醚已取得了較大的進(jìn)展，其化學(xué)反應(yīng)是：2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＞0。判斷該反應(yīng)在一定條件下，體積恒定的密閉容器中是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是     。A．容器中密度不變          B．單位時間內(nèi)消耗2molCO2，同時消耗1mol二甲醚
C．v(CO2)︰v(H2)=1︰3      D．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
(3)二甲醚也可以通過CH3OH分子間脫水制得

在，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示。

①該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=______根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為              
②相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為：
、此時正、逆反應(yīng)速率的大�。�_______(填“>”、“<”、或“=”)。
（4）下圖為二甲醚燃料電池的工作原理示意圖。

請回答下列問題：
①A電極是     極。
②B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是              。

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012年浙江永嘉縣普高聯(lián)合體高二下學(xué)期期中聯(lián)考化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

DME（二甲醚、CH3OCH3）是一種重要的清潔能源，可作為柴油的理想替代燃料和民用燃料，被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的新能源”。另外，二甲醚還被廣泛用作致冷劑、氣霧劑以及有機(jī)化工中間體。

（1）工業(yè)上一步法制二甲醚的生產(chǎn)流程如下：

工業(yè)制備二甲醚（CH3OCH3）在催化反應(yīng)室中（壓強(qiáng)2.0-10.0Mpa，溫度230-2800C）進(jìn)行下列反應(yīng)：

  Ⅰ.CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）  △H = —90.7kJ·mol—1

  Ⅱ.2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g） △H = —23.5kJ·mol—1

Ⅲ.CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g） △H  = —41.2kJ·mol—1

①反應(yīng)器中總反應(yīng)式可表示為：3CO（g）+3H2（g） CH3OCH3（g）+CO2（g），則該反應(yīng)的△H =                  

②下列有關(guān)反應(yīng)Ⅲ的說法正確的是          

A．在體積可變的密閉容器中，在反應(yīng)Ⅲ達(dá)到平衡后，若加壓，則平衡不移動、混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變、混合氣體密度不變。

B．某溫度下，若向已達(dá)到平衡的的反應(yīng)Ⅲ中加入等物質(zhì)的量的CO和H2O，則平衡右移、平衡常數(shù)變大

C. 若830℃時反應(yīng)③的K=1，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)Ⅲ的K＞1.0

 （2）CO2是大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。目前，由CO2來合成二甲醚已取得了較大的進(jìn)展，其化學(xué)反應(yīng)是：2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g） △H＞0。判斷該反應(yīng)在一定條件下，體積恒定的密閉容器中是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是      。A．容器中密度不變          B．單位時間內(nèi)消耗2molCO2，同時消耗1mol二甲醚

C．v(CO2)︰v(H2)=1︰3      D．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

(3)  二甲醚也可以通過CH3OH分子間脫水制得

在，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示。

①該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=______根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為               

②相同條件下，若改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為：

、此時正、逆反應(yīng)速率的大小：_______(填“>”、“<”、或“=”)。

（4）下圖為二甲醚燃料電池的工作原理示意圖。

請回答下列問題：

①A電極是      極。

②B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是               。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：上海模擬題 題型：填空題

氮和硫是參與自然界循環(huán)的重要元素，并建立了平衡。如果這種循環(huán)平衡遭到破壞，將導(dǎo)致環(huán)境災(zāi)難，從而危害人類的生存。
(1)在一定溫度下，體積恒定的密閉容器中，二氧化氨和二氧化硫會發(fā)生如下反應(yīng)：
NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________。
②在上述平衡體系中通入少量O2，NO的濃度________，這是因?yàn)橥ㄈ肷倭縊2后，平衡向正反應(yīng)方向移動，達(dá)到新的平衡時與原平衡比較，_______，________，而c(NO)與c(NO2)之和
____（填“增大”“減小”或“不變”）。
(2)如果將一定量二氧化氮和二氧化硫混合于某2L密閉容器中，在一定溫度下反應(yīng)，10 min時立即將容器內(nèi)氣體的溫度冷卻到標(biāo)準(zhǔn)狀況，得到0.6 g同體。則10 min內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率為____________。
(3)請用上述反應(yīng)中的某種生成物的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)：
①_____________________；②____________________。

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