解题思路:(1)利用三段式解题法,求各组分平衡时的物质的量、转化的物质的量,代入v(H2)=
△c
(H
2
)
△t
,α(N2)=
△n
(N
2
)
n
(N
2
)
开始
×100%,平衡常数k=
[c
(NH
3
)]
2
c
(N
2
)
•[c
(H
2
)]
3
计算;
(2)平衡常数不变,不改变温度,根据其它影响因素解答;
(3)根据盖斯定律,利用热化学方程式乘以适当数值相叠加,构造出目标热化学方程式;
(4)总反应式减去负极电极反应式,即为正极电极反应式.
(1)利用三段式解题法,求各组分平衡时的物质的量、转化的物质的量.
2min末时反应恰好达平衡,此时生成了0.8mol NH3.
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);
开始(mol):1.2 3.2 0
变化(mol):0.4 1.2 0.8
平衡(mol):0.8 2 0.8
所以v(H2)=
△c(H2)
△t=
△n(H2)
V
△t=
1.2mol
2L
2min=0.3mol/(L•min),
α(N2)=
△n(N2)
n(N2)开始×100%=[0.4mol/1.2mol]×100%=33.3%,
平衡常数k=
[c(NH3)]2
c(N2)•[c(H2)]3=
[
0.8mol
2L]2
0.8mol
2L×[
2mol
2L]3=0.4mol-2•L2.
故答案为:0.3mol/(L•min);33.3%;0.4mol-2•L2;
(2)平衡常数不变,不改变温度.增大反应物浓度或降低生成物的浓度,平衡向正反应移动.故可以增大反应物的浓度,或将氨气从混合体系中分离出去.反应前后气体体积减小,可以增大压强,平衡向正反应移动.
故答案为:增大压强(或增大反应物的浓度,或将氨气从混合体系中分离出去);
(3)已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H=180.5kJ/mol
②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g);△H=一905kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△H=-483.6kJ/mol
①+③×[3/2]-②×[1/2]得:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol,
故答案为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol;
(4)总反应式为N2+3H2=2NH3;
负极的电极反应为3H2-6e-═6H+;
总反应式减去负极电极反应式,即为正极电极反应式,
所以正极电极反应式为:N2+6H++6e-═2NH3,故答案为:N2+6H++6e-═2NH3.
点评:
本题考点: 化学平衡的计算;热化学方程式;电极反应和电池反应方程式;化学平衡的影响因素.
考点点评: 本题考查化学平衡计算、平衡常数、热化学方程式、原电池等,综合较大,难度中等,注意两电极反应式相加得总反应式时,两电极得失电子数应相等.