1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才.现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0.当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如图所示.
回答下列问题:
(1)已知:①NH3(l)═NH3(g)②N2(g)+3H2(g)═2NH3(l)△H2;则反应N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)的△H=___(用含△H1、△H2的代数式表示).
(2)合成氨的平衡常数表达式为___,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为___(保留两位有效数字).
(3)X轴上a点的数值比b点___(填“大”或“小”).图中,Y轴表示___(填“温度”或“压强”),判断的理由是___.
(4)若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中,实验条件和平衡时的相关数据如表所示:
Ⅰ | 恒温恒容 | 放热Q1kJ |
Ⅱ | 恒温恒压 | 放热Q2kJ |
Ⅲ | 恒容绝热 | 放热Q3kJ |
A.放出热量:Ql<Q2<△HlB.N2的转化率:Ⅰ>ⅢC.平衡常数:Ⅱ>ⅠD.达平衡时氨气的体积分数:Ⅰ>Ⅱ
(5)常温下,向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol.L-l的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此时溶液中c(NH4+)___c(S042-)(填“>”、“<”或“=”).
(6)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入氨气,另一极通入空气,电解质是掺杂氧化钇(Y203)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-.写出负极的电极反应式___.
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