(2011•信阳二模)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)回答下列问题:

1个回答

  • 解题思路:(1)根据盖斯定律计算化学反应的焓变;

    (2)①根据原子守恒思想以及离子之间的量的关系来回答;

    ②根据溶液中存在的离子以及其酸碱性知识来判断;

    (3)燃料电池是燃料跟O2(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置,电解质溶液是强碱(如KOH)溶液,燃料气体通入的是原电池的负极失电子发生氧化反应,氧气通入的是正极发生还原反应,根据燃料电池的正负极判断电解池的阴阳极,即电解池的工作原理来回答.

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

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

    ③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H=-483.6kJ/mol

    由盖斯定律,①+③×[3/2]-②×[1/2]得,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),△H=-92.4kJ/mol,

    故答案为:-92.4kJ/mol;

    (2)①在亚硫酸铵中,存在2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]=c(NH4+)+c(NH3•H2O),是根据氮元素以及硫元素守恒得出的,

    故答案为:原子守恒以及亚硫酸铵中氮硫原子个数之比是2:1;

    ②硫酸氢铵溶液中能完全电离出铵根离子、氢离子以及硫酸根离子,溶液显示酸性,铵根离子会水解,溶液中还存在水的电离平衡,

    故答案为:c(H+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-);

    (3)①通入甲烷的一极a为负极发生氧化反应,电极反应为CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,通氧气的电极b为正极,正极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-;总化学方程式为:CH4+2O2+2OH-═CO32-+3H2O,所以Zn电极是阴极,Cu电极是阳极,Zn片上发生的电极反应式为:Cu2++2e-═Cu,

    故答案为:Cu2++2e-═Cu;

    ②负电极的电极反应式为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,

    故答案为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O.

    点评:

    本题考点: 用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学电源新型电池;离子浓度大小的比较.

    考点点评: 本题是一道关于热化学、电化学知识的综合考查题,注意知识的归纳和整理是解题的关键,难度不大.