问题 填空题

(1)合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol1

已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应,在某一定条件下,N2的转化率仅为10%,要想通过该反应得到92.2  kJ的热量,至少在反应混合物中要投放N2的物质的量为________ mol。

(2)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:

正极的电极反应式:__________________________,

负极的电极反应式:__________________________。

(3)如图是一个电解过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式是:_______________________

②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,铜片质量变化为128 g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。

答案

(1)10

(2)O2+4e+2H2O=4OH

N2H4+4OH-4e=4H2O+N2

(3)①Cu2+2e=Cu ②112

(1)据热化学方程式可知,1 mol N2完全反应才能得到92.2  kJ的热量,而N2

转化率为10%,则实际需要投入10 mol N2才能转化1 mol N2

(2)肼-空气燃料电池中,O2在正极放电,生成OH

(3)电解池中,Cu做阳极,自身放电生成Cu2,由电子守恒得Cu~O2~2e,n(Cu)

=2 mol,消耗n(O2)=1 mol,则V空气=112 L(标准状况)。

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