以氨氣作為燃料的電池,產(chǎn)物是什么! 在酸,堿不同環(huán)境下?
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時(shí)間:2024-08-17 11:44:25
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以氨氣作為燃料的電池,產(chǎn)物是什么! 在酸,堿不同環(huán)境下?【專家解說(shuō)】:(1)堿性燃料電池中,負(fù)極上燃燒失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以該原電池中負(fù)極上氨氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂?/p>
【專家解說(shuō)】:(1)堿性燃料電池中,負(fù)極上燃燒失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以該原電池中負(fù)極上氨氣失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成氮?dú)夂退姌O反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故答案為:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
(2)A.2v(H2)正=3v(NH3)逆時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以3v(H2)正=2v(NH3)逆時(shí)該反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),故錯(cuò)誤;B.單位時(shí)間生成m mol N2的同時(shí)消耗3m mol H2,正逆反應(yīng)速率相等,所以該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;C.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變,所以達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;D.無(wú)論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),混合氣體的密度不隨時(shí)間變化,所以密度不能作為判斷依據(jù),故錯(cuò)誤;E.a(chǎn) molN≡N鍵斷裂的同時(shí),有6amolN-H鍵斷裂,正逆反應(yīng)速率相等,所以該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;F.N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1:3:2時(shí)該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),與反應(yīng)物的初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān),故錯(cuò)誤;故選BCE;
(3)同一溫度下,容器中氣體壓強(qiáng)與總的物質(zhì)的量成正比,設(shè)平衡狀態(tài)時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量為x,16.80:12.60=(1+3)mol:x,x=4mol×12.6016.80=3,所以平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量為3mol,設(shè)參加反應(yīng)的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為y,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)物質(zhì)的量減少1mol 2moly (4-3)mol1mol:2mol=y:(4-3)mol,y=1mol×(4?3)mol2mol=0.5mol,則從反應(yīng)開(kāi)始到25min時(shí),以N2表示的平均反應(yīng)速率=0.5mol2L25min=0.01mol/(L.min),平衡時(shí),c(N2)=0.5mol2L=0.25mol/L、c(H2)=3mol?3×0.5mol2L=0.75mol/L、c(NH3)=0.5mol×22L=0.5mol/L,化學(xué)平衡常數(shù)K=0.5×0.50.25×(0.75)3( mol/L)-2=2.37( mol/L)-2,故答案為:0.01 mol/(L.min);2.37( mol/L)-2;
(4)①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJ?mol-1②NH2CO2NH4(s)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ?mol-1③H2O(1)═H2O(g)△H=+44.0kJ?mol-1將方程式①+②-③得2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0 kJ?mol-1,增大容器容積時(shí),假設(shè)平衡不移動(dòng),壓強(qiáng)與體積成反比,所以其壓強(qiáng)為原來(lái)的23,實(shí)際上增大容器體積,壓強(qiáng)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),溫度不變,平衡常數(shù)不變,最終水蒸氣濃度不變,所以壓強(qiáng)為aPa,即P[H2O(g)]的取值范圍是23a<P[H2O(g)]≤a,故答案為:2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0 kJ?mol-1;23a<P[H2O(g)]≤a.
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