(2010•宝鸡三模)合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义,寻找方便廉价的合成氨方法自然成为化学科技工作者的研究方向.
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解题思路:(1)利用三段式解题法,求各组分平衡时的物质的量、转化的物质的量,代入v(H2)=

△c

(H

2

)

△t

,α(N2)=

△n

(N

2

)

n

(N

2

)

开始

×100%,平衡常数k=

[c

(NH

3

)]

2

c

(N

2

)

•[c

(H

2

)]

3

计算;

(2)平衡常数不变,不改变温度,根据其它影响因素解答;

(3)根据盖斯定律,利用热化学方程式乘以适当数值相叠加,构造出目标热化学方程式;

(4)总反应式减去负极电极反应式,即为正极电极反应式.

(1)利用三段式解题法,求各组分平衡时的物质的量、转化的物质的量.

2min末时反应恰好达平衡,此时生成了0.8mol NH3

N2(g)+3H2(g)

2NH3(g);

开始(mol):1.2 3.2 0

变化(mol):0.4 1.2 0.8

平衡(mol):0.8 2 0.8

所以v(H2)=

△c(H2)

△t=

△n(H2)

V

△t=

1.2mol

2L

2min=0.3mol/(L•min),

α(N2)=

△n(N2)

n(N2)开始×100%=[0.4mol/1.2mol]×100%=33.3%,

平衡常数k=

[c(NH3)]2

c(N2)•[c(H2)]3=

[

0.8mol

2L]2

0.8mol

2L×[

2mol

2L]3=0.4mol-2•L2

故答案为:0.3mol/(L•min);33.3%;0.4mol-2•L2

(2)平衡常数不变,不改变温度.增大反应物浓度或降低生成物的浓度,平衡向正反应移动.故可以增大反应物的浓度,或将氨气从混合体系中分离出去.反应前后气体体积减小,可以增大压强,平衡向正反应移动.

故答案为:增大压强(或增大反应物的浓度,或将氨气从混合体系中分离出去);

(3)已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=180.5kJ/mol

②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g);△H=一905kJ/mol

③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△H=-483.6kJ/mol

①+③×[3/2]-②×[1/2]得:N2(g)+3H2(g)

2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol,

故答案为:N2(g)+3H2(g)

2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol;

(4)总反应式为N2+3H2=2NH3

负极的电极反应为3H2-6e-═6H+

总反应式减去负极电极反应式,即为正极电极反应式,

所以正极电极反应式为:N2+6H++6e-═2NH3,故答案为:N2+6H++6e-═2NH3

点评:

本题考点: 化学平衡的计算;热化学方程式;电极反应和电池反应方程式;化学平衡的影响因素.

考点点评: 本题考查化学平衡计算、平衡常数、热化学方程式、原电池等,综合较大,难度中等,注意两电极反应式相加得总反应式时,两电极得失电子数应相等.