Question

NH₃是一种重要的化工原料，在生产、生活中用途广泛。

（1）已知：

共价键	H―H	N≡N	N―H
键能/ kJ·mol^-1	436	946	391

注：拆开气态物质中1 mol某种共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能。

N₂ (g)＋3 H₂ (g)2 NH₃ (g)  H =_____kJ·mol^-1

（2）一定温度下，向恒容的密闭容器中充入N₂和H₂发生反应：N₂＋3H₂2NH₃，测得各组分浓度随时间变化如图8所示。

      

①表示c(N₂)的曲线是__________（填“曲线A”、“曲线B”或“曲线C”）。

② 0～t₀时用H₂表示的反应速率：v(H₂)=___________________mol·L^-1·min^-1。

③ 下列能说明该反应达到平衡的是________。

a．混合气体的压强不再变化

b．2c(H₂)= 3c(NH₃)

c．混合气体的质量不再变化

d．NH₃的体积分数不再变化

（3）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示：

① 电极b名称是__________。

② 电解质溶液中OH^-离子向________移动（填“电极a”或“电极b”）。

③电极a的电极反应式为______________________。

（4）可通过NH₃与NaClO反应来制得火箭燃料肼（N₂H₄）。该反应的化学反应方程式是___________________________________________。

Answer

-92 曲线A 0.6/t0 a d 正极 电极a 2NH3 + 6OH－－6e－ = N2 + 6H2O 2NH3 + NaClO = N2H4+ NaCl + H2O

【解析】

(1)反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能，N2 (g)＋3 H2 (g)2 NH3 (g) H =436×3+946×1-391×6=-92kJ·mol-1，故答案为-92；

(2)①在恒容的密闭容器中充入N2和H2发生反应：N2 ＋3H2 2NH3，随着反应的进行，氮气的浓度逐渐减小，减小幅度比氢气小，因此表示c(N2)的曲线是曲线A，故答案为曲线A；

②0～t0时用H2表示反应速率v(H2)== mol·L-1·min-1，故答案为；

③a．恒容的密闭容器，压强逐渐减小，混合气体的压强不再变化，能说明达到平衡，正确；b．2c(H2)= 3c(NH3)不能说明浓度是否变化，因此不能说明达到平衡，错误；c．根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，不能说明达到平衡，错误；d．NH3的体积分数不再变化，说明正逆反应速率相等，能说明达到平衡，正确；故选ad；

(3)①在燃料电池中通入燃料的为负极，氧气的为正极，则电极a为负极，电极b为正极，故答案为正极；

②在燃料电池中阴离子移向负极，则电解质溶液中OH-离子向电极a移动，故答案为电极a；

③在燃料电池的负极上发生燃料氨气失电子的氧化反应，则碱性环境下电极a为负极，发生的电极反应为：2NH3+6OH--6e-=N2↑+6H2O，故答案为2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O。

(4)NH3与NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4)，反应的化学反应方程式为2NH3 + NaClO = N2H4+ NaCl + H2O，故答案为2NH3 + NaClO = N2H4+ NaCl + H2O。