Question

运用所学知识，解决下列问题：

反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0 L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050 mol/L。温度T₁和T₂下A的浓度与时间关系如图所示。

回答下列问题：

（1）上述反应的温度T₁         T₂，平衡常数K(T₁)          K(T₂)。（填“大于”、“小于”或“等于”）

（2）若温度T₂时，5 min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：

①平衡时体系总的物质的量为        。

②反应的平衡常数K=       。（结果保留两位有效数字）

③反应在0~5 min区间的平均反应速率v(A)=        。

（3）合成氨的热化学方程式为N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)  ∆H= －92.2 kJ∙mol^－1

已知：

1mol N－H键断裂吸收的能量为       kJ。

（4）氨可用作碱性燃料电池的燃料，电池反应为 4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，则氨燃料电池的负极电极反应为____。

Answer

（1）小于 小于

（2）①0.085 mol ② 0.082 ③ 0.007 mol/(L·min)

（3）391 （4）2NH3 － 6e－+ 6OH－ = N2+ 6H2O

【解析】

试题分析：T2时达到平衡所用时间少，反应速率大所以温度高;而温度越高c(A)越小，说明升温反应向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，升温K将增大。

(2)根据反应: A(g) B(g) + C(g)

反应前:(mol/L) 0.050 0 0

转化量:(mol/L) 0.035 0.035 0.035

平衡时:(mol/L) 0.015 0.035 0.035

则①平衡时体系总的物质的量为(0.015+0.035+0.035)mol/L×1L=0.085mol。

②反应的平衡常数K=c(B)c(C)/c(A)=(0.035 mol/L)2/0.015 mol/L =0.082mol/L。

反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)= (0.035 mol/L)/5min=0.007mol/(L·min)。

（3）根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能。设1mol N－H键断裂吸收的能量为xkJ，－92.2=945.8+3×436-6x；x=391。

（4）氨可用作碱性燃料电池的燃料，电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O，正极反应是，则氨燃料电池的负极电极反应为2NH3 － 6e－+ 6OH－ = N2+ 6H2O。

考点：本题考查化学反应限度、反应热、燃料电池。