氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用时当前的重要研究内容之一.

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  • (1)一定条件下,在一个密闭的容器中充入气体:N 22mol、H 26mol,达到平衡后N 2的转化率为50%,同时放热92.3kJ,说明反应1mol氮气放热92.3KJ,

    ①1mol氮气完全反应放热92.3kJ,反应的热化学方程式为:N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g)△H=-92.3kJ/mol,

    故答案为:N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g)△H=-92.3kJ/mol;

    ②N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g)△H=-92.3kJ/mol,反应是放热反应,升温平衡逆向进行,平衡常数减小;

    故答案为:减小;

    ③当反应达到平衡时,它们的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L,

    N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g)

    0.1 0.3 0.08

    0.140.42 0

    00 0.28

    A.当H 2与NH 3生成速率为3:2时,说明对氢气或氨气正逆反应速率相同,反应一定达到平衡状态,故A正确;

    B.氮气和氢气平衡浓度之比为1;3,所以起始浓度一定按照1:3,所以H 2与N 2的转化率一定相等,故B正确;

    C.如果c 1一定等于0.14mol/L,那么反应应该是正向进行,而题中已知反应不一定是正方向进行,答案给的0.14是按照如果NH 3的起始量为零的情况下正方向进行才会是0.14,因为转化量之比等于系数比,又由题知起始量不为零,故C错误;

    D.按照极限法来算,如果正反应方向进行的,生成0.08mol,那么极限值NH 3的起始量为零,如果逆反应方向进行那么生成0.1mol的N 2和0.3mol的H 2那么极限值的NH 3起始量为0.28,又由题中条件告诉起始量不为零所以氨气的起始量应该介于0-0.28之间,c 3的取值范围为0<c 3<0.28mol/L,故D正确;

    E.使用催化剂改变反应速率不改变化学平衡,所以不可以提高氨气的转化率,故E错误;

    故答案为:CE;

    (2)利用反应8NH 3+6NO 2⇌7N 2+12H 2O可处理大气污染气体NO 2,转移24mol电子消耗二氧化氮6mol,当转移1.2mol电子时,消耗的NO 2物质的量为0.3mol,标况下的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L,

    故答案为:6.72L;

    (3)氨气为碱性气体,易与酸反应,所以电解质溶液应呈碱性,负极发生氧化反应,氨气被氧化生产氮气,电极反应式为2NH 3-6e -+6OH -=N 2+6H 2O,

    故答案为:负极;2NH 3-6e -+6OH -=N 2+6H 2O;

    (4)电解后溶液中c(Fe 3+)=2.0×10 -13mol/L,则溶液中c 3(OH -)=

    4×1 0 -38

    2×1 0 -13 mol/L=2×10 -25mol/L,故溶液中c(Cr 3+)=

    6×1 0 -31

    2×1 0 -25 mol/L=3×10 -6mol/L,

    故答案为:3×10 -6