Question

（1）镍氢碱性充电电池被誉为“绿色化学电源”，充、放电时的反应：

2Ni(OH)₂2NiO(OH) + H₂放电时，正极的电极反应式为                 ，充电时，该电极应与电源的        （填“正”或“负”）极相连。

（2）氨在空气中燃烧，生成水和氮气。已知：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)  △H= —92.4kJ·mol^-1,      2H₂(g)+O₂(g)2H₂O(l) ΔH=-572 kJ·mol^-1，则氨在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为：                 。

（3）研究表明工业上合成氨反应（N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，表一中为各物质在不同时刻的浓度。

时间/min	c(N2)/mol·L^－^1	c(H2) /mol·L^－^1	c(NH3) /mol·L^－^1
0	0.6	1.8	0
5	0.48	X	0.24
10	0.26	0.78	0.68

表一

0～5 min，H₂的平均反应速率v_H2=                   。反应在5分钟时，条件发生了改变，改变的条件可能是             （填序号）。

a．增加氢气的浓度     b．降低温度    c．使用催化剂    d．分离出NH₃

Answer

（1）NiOOH+e-+H2O=Ni（OH）2+OH-，正；（2）4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）；△H=-1531.2kJ•mol-1；（3）0.072mol•L-1•min-1，c。

【解析】

试题分析：（1）放电时，此装置为电源，氢气在负极上失电子，NiO(OH)在正极上得电子，根据总电极反应式，此反应是在碱性条件下，其电极反应式：NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极；（2）氨气在空气燃烧的方程式为：4NH3＋3O2=2N2＋6H2O，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ①，2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ②，②×3－①×2得出：4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(l) △H=－1531.2kJ·mol－1；（3）v(N2)=(0.6－0.48)/5mol/(L·min)=0.024 mol/(L·min)，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(H2)=3v(N2)=3×0.024 mol/(L·min)=0.072mol/(L·min)，根据图表一求出X为0.36，对比10min和5min的变化的量，反应向正反应方向进行，且变化量的比值等于系数之比，因此改变条件是使用了催化剂，故选项c正确。

考点：考查原电池电极反应式的书写、反应热的计算、化学反应速率的计算等知识。