Question

【題目】（1）合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)ΔH＝－92.2 kJ·mol－1

已知合成氨反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng)，在某一定條件下，N2的轉(zhuǎn)化率僅為10%，要想通過(guò)該反應(yīng)得到92.2 kJ的熱量，則在反應(yīng)混合物中要投放N2的物質(zhì)的量的取值范圍為_(kāi)_______mol。

（2）肼(N2H4)－空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空氣燃料電池放電時(shí)：負(fù)極的電極反應(yīng)式：__________，正極的電極反應(yīng)式：__________。

（3）如圖是一個(gè)電解過(guò)程示意圖。

鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是：_______________

②假設(shè)使用肼－空氣燃料電池作為該過(guò)程中的電源，鋅片質(zhì)量變化為64 g，則肼－空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣__________L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。

Answer 1

【答案】（1）大于10；

（2）N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑，O2＋4e－＋2H2O===4OH－；

（3）①Cu2＋＋2e－===Cu；②56。

【解析】

試題分析：（1）此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，消耗1molN2，放出的熱量為92.2kJ，則投入量為N2為10mol，因此投入量至少為10mol；（2）燃料電池中，燃料在負(fù)極上失電子，空氣在正極上得電子，N2H4＋O2=N2＋2H2O，負(fù)極反應(yīng)式：N2H4＋OH－－4e－=N2↑＋4H2O；正極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；（3）①鋅連接電源的負(fù)極，作陰極，根據(jù)電解原理，鋅電極上的反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－=Cu；②鋅片質(zhì)量變化為64g，說(shuō)明產(chǎn)生銅64g，轉(zhuǎn)移電子為64×2/64mol=2mol，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，消耗氧氣的物質(zhì)的量為0.5mol，則消耗空氣的物質(zhì)的量為0.5/20%mol=2.5mol，即空氣體積為2.5×22.4L=56L。