氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體,且安全、易儲(chǔ)運(yùn),可通過(guò)下面兩種方法由氨氣得到氫氣。
方法I:氨熱分解法制氫氣
相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:
化學(xué)鍵 | N≡N | H-H | N-H |
鍵能E/(kJ?mol-1) | 945.8 | 436.0 | 390.8 |
(1)反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)ΔH=
+90.8
+90.8
kJ?mol-1;已知該反應(yīng)的ΔS=198.9J?mol-1?K-1,則在 較高
較高
(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。(2)向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的NH3,下列敘述能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
AD
AD
(填標(biāo)號(hào))。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B.NH3(g)與N2(g)的物質(zhì)的量之比為2:1
C.氣體的密度保持不變
D.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
(3)某興趣小組對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑條件下,將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時(shí)容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
①若保持容器體積不變,t1時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,用N2的濃度變化表示0~t1時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v(N2)
0
.
02
3
t
1
0
.
02
3
t
1
②t2時(shí)將容器體積迅速縮小至原來(lái)的一半并保持不變,圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢(shì)的曲線是
b
b
(用圖中a、b、c、d表示),理由是 容器體積縮小,平衡逆向移動(dòng),氮?dú)獾姆謮合妊杆僭龃蠛筮m當(dāng)減小
容器體積縮小,平衡逆向移動(dòng),氮?dú)獾姆謮合妊杆僭龃蠛筮m當(dāng)減小
;③在該溫度下,用分壓表示的該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
2.1×10-4(kPa)-2
2.1×10-4(kPa)-2
。(已知:分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。方法II:氨電解法制氫氣
利用電解原理,將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣,其裝置如圖所示。
(4)該裝置中主要能量轉(zhuǎn)化形式有
太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
;(5)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
6OH-+2NH3-6e-=N2+6H2O
6OH-+2NH3-6e-=N2+6H2O
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算;反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角及其應(yīng)用.
【答案】+90.8;較高;AD;;b;容器體積縮小,平衡逆向移動(dòng),氮?dú)獾姆謮合妊杆僭龃蠛筮m當(dāng)減小;2.1×10-4(kPa)-2;太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;6OH-+2NH3-6e-=N2+6H2O
0
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02
3
t
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:18引用:2難度:0.5
相似題
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1.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來(lái),氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來(lái)源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時(shí),向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對(duì)數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí),向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時(shí)A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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