(1)恆温下,將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發生如下反應:N2(g)+3...
問題詳情:
(1)恆温下,將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發生如下反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①若反應某時刻t時,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,則a=_____mol;
②反應達平衡時,混合氣體的體積為716.8L(標況下),其中NH3的含量(體積分數)為25%,平衡時NH3的物質的量_____;
③原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比(寫出最簡整數比、下同),n(始)∶n(平)=_____;
④原混合氣體中,a∶b=_____;
⑤達到平衡時,N2和H2的轉化率之比,α(N2)∶α(H2)=______;平衡混合氣體中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=_____。
(2)CH3OH燃料電池是目前開發最成功的燃料電池之一,這種燃料電池由*醇、空氣(氧氣)、KOH(電解質溶液)構成。其中負極反應式為CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O。則下列説法正確的是______(填序號)。
①電池放電時通入空氣的電極為負極
②電池放電時,電解質溶液的鹼*逐漸減弱
③電池放電時每消耗6.4gCH3OH轉移1.2mol電子
【回答】
(1). 16 (2). 8mol (3). 5:4 (4). 2:3 (5). 1:2 (6). 3:3:2 (7). ②③
【解析】
(1)根據題意,列三段式如下:;據此可以求出a=16mol;反應達平衡時,NH3的物質的量為;平衡混合氣的組成為:N2為16mol-4mol=12mol,NH3為8mol,H2為32mol-12mol-8mol=12mol,則:
據此可以求出b=24;據以上分析解答問題①-⑤;氣體體積分數與氣體的物質的量分數成正比;轉化率=變化量與起始量的比值;
(2)*醇燃料電池,*醇在負極發生氧化反應,;氧氣在正極發生還原反應,O2+4e-+2H2O=4OH-,據此進行①-③問題的解答。
【詳解】(1)①根據題意,列三段式如下: ,所以a=(13+3)mol=16mol,故*為:16;
②反應達平衡時,混合氣體為,其中NH3的物質的量為,故*為:8mol;
③結合①②可知,平衡混合氣的組成為:N2為16mol-4mol=12mol,NH3為8mol,H2為32mol-12mol-8mol=12mol,則:,解得:b=24,n(始):n(平)= (16+24):(12+12+8)=40:32=5:4,故*為:5:4;
④由③可知,a:b=16:24=2:3,故*為:2:3;
⑤達到平衡時,N2和H2的轉化率之比,α(N2):α(H2)==1:2,平衡混合氣體中,n(N2):n(H2):n(NH3)=12:12:8=3:3:2,故*為:1:2;3:3:2;
(2)①燃料電池放電時,氧氣得電子,通入正極,①錯誤;
②燃料電池總反應為:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,消耗OH-的同時生成H2O,電解質溶液鹼*減弱,②正確;
③消耗6.4gCH3OH,其物質的量為,則根據負極反應式可知:轉移電子為,③正確;
綜上所述,②③正確,故*為:②③。
知識點:化學平衡
題型:填空題
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