Question

在某温度下，体积恒定的密闭容器中加入2 molN₂和4 molH₂，发生如下反应：
N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)；ΔH＝—92.4 kJ/mol。达到平衡时，放出热量46.2 kJ。求：
（1）达到平衡时，N₂的转化率为_______________, NH₃的体积分数为             。
（2）若向该容器中加入a mol N₂、b mol H₂、c mol NH₃，且a、b、c均为正数，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。a、b、c取值必须满足的一般条件是                    ,                     。
（3）科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH₃。其电池总反应式为：4NH₃+3O₂＝2N₂+6H₂O，电解质溶液应显　 　　　　　　（填“酸性” 、“中性” 或“碱性” ），写出正极的电极反应方程式　　　　　　　　　 　　　。

Answer 1

（1）25%   20% 
（2）a+c/2="2,b+3c/2=4"
（3）碱性   O₂+2H₂O+4e^－=4OH^－

试题分析：（1）根据化学方程式可知消耗了0.5mol的氮气，所以氮气的转化率为25%，氨气的体积分数为1/（1.5+2.5+1）=20%；
（2）等效平衡；
（3）氨气溶于水容易与酸性溶液或中性溶液中的氢离子发生化学反应。