(1)恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3...
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(1)恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①若反应某时刻t时,n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,则a=_____mol;
②反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量_____;
③原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平)=_____;
④原混合气体中,a∶b=_____;
⑤达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)=______;平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=_____。
(2)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由*醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O。则下列说法正确的是______(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱*逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
【回答】
(1). 16 (2). 8mol (3). 5:4 (4). 2:3 (5). 1:2 (6). 3:3:2 (7). ②③
【解析】
(1)根据题意,列三段式如下:;据此可以求出a=16mol;反应达平衡时,NH3的物质的量为;平衡混合气的组成为:N2为16mol-4mol=12mol,NH3为8mol,H2为32mol-12mol-8mol=12mol,则:
据此可以求出b=24;据以上分析解答问题①-⑤;气体体积分数与气体的物质的量分数成正比;转化率=变化量与起始量的比值;
(2)*醇燃料电池,*醇在负极发生氧化反应,;氧气在正极发生还原反应,O2+4e-+2H2O=4OH-,据此进行①-③问题的解答。
【详解】(1)①根据题意,列三段式如下: ,所以a=(13+3)mol=16mol,故*为:16;
②反应达平衡时,混合气体为,其中NH3的物质的量为,故*为:8mol;
③结合①②可知,平衡混合气的组成为:N2为16mol-4mol=12mol,NH3为8mol,H2为32mol-12mol-8mol=12mol,则:,解得:b=24,n(始):n(平)= (16+24):(12+12+8)=40:32=5:4,故*为:5:4;
④由③可知,a:b=16:24=2:3,故*为:2:3;
⑤达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2):α(H2)==1:2,平衡混合气体中,n(N2):n(H2):n(NH3)=12:12:8=3:3:2,故*为:1:2;3:3:2;
(2)①燃料电池放电时,氧气得电子,通入正极,①错误;
②燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,消耗OH-的同时生成H2O,电解质溶液碱*减弱,②正确;
③消耗6.4gCH3OH,其物质的量为,则根据负极反应式可知:转移电子为,③正确;
综上所述,②③正确,故*为:②③。
知识点:化学平衡
题型:填空题
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