下面涉及的是工业生产硝酸铵的过程.

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  • 解题思路:(1)根据写出的反应寻找失电子合得电子的元素的原子,化合价升高或降低的数目就是转移的电子数;

    (2)已知:①4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g);△H=-1266.8kJ/mol;

    ②N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=+180.5kJ/mol,利用盖斯定律可求知反应热;根据平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积计算;

    (3)为提高某一反应物的转化率,应使平衡向正反应反应方向移动;

    (4)根据阿伏加德罗定律结合化学方程式,用三段式计算法计算;

    (5)燃料电池的负极是燃料气发生失电子的氧化反应,可以由总反应-正极反应;根据溶液中氢离子的氢氧根离子的变化来判断酸碱性的变化.

    (1)该反应中,只有氮原子化合价变化,电子转移的方向和数目为

    ,故答案为:

    (2)已知:①4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266.8kJ/mol,

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

    利用盖斯定律①-2×②可得:4NH3(g)+5O2(g)

    催化剂

    .

    △4NO(g)+6H2O(g);△H=-905.8KJ/mol;

    化学平衡常数表达式为K=

    c 4(NO)•c 6(H 2O)

    c 4(NH 3)•c 5(O 2),

    故答案为:4NH3(g)+5O2(g)

    催化剂

    .

    △4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.8KJ/mol;K=

    c 4(NO)•c 6(H 2O)

    c 4(NH 3)•c 5(O 2);

    (3)为提高氢气的转化率,应是反应向正反应方向移动,则可采取的措施有:减低温度、增大压强、循环利用和不断补充氮气、及时分离出氨气;故答案为:CD;

    (4)设反应起始时H2和N2的物质的量分别为3mol和1mol,平衡时转化了xmolN2

    N2 +3H2 ⇌2NH3

    起始 1mol 3mol 0

    转化 x 3x 2x

    平衡 1-x 3-3x 2x

    根据题意知:[2x

    (1−x)+(3−3x)+2x=17.6%,则x=0.299,

    所以此时H2的转化率为

    0.299mol×3/3mol]=29.9%,

    故答案为:29.9%;

    (5)在乙烯燃料电池中,乙烯被氧化生成乙醛的化学反应:2CH2=CH2+O2→2CH3CHO,正极是氧气得电子的还原反应,O2+4H++4e-=2H2O,根据负极反应=总反应-正极反应得:2CH2=CH2+2H2O-4e-=2CH3CHO+4H+,生成氢离子,导致酸性增强,所以负极附近溶液的pH降低,故答案为:2CH2=CH2+2H2O-4e-=2CH3CHO+4H+;降低.

    点评:

    本题考点: 化学平衡的计算;氧化还原反应;热化学方程式;化学电源新型电池;化学平衡的影响因素.

    考点点评: 本题以工业合成硝酸铵为载体考查化学反应与能量、化学平衡等问题,题目难度中等,注意外界条件对化学平衡的影响,注意有关化学平衡的计算方法.