Question

【題目】在一定條件下，將4molNH3和4molO2混合于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生反應：4NH3(g)+5O2(g)=4X(g)+6H2O(g)。2min后該反應達到平衡，生成3molH2O。則：

(1)X的化學式為___。

(2)O2的轉化率為___(O2轉化率=已反應的O2的量/O2的總量×100%)。

(3)0~2min內，v(NH3)=___mol·L-1·min-1。

(4)燃料電池是一種高效、環(huán)境友好型發(fā)電裝置。一種燃料電池的電解質溶液為NaOH溶液，負極通入NH3，正極通入空氣，產(chǎn)物對環(huán)境無污染，則負極的電極反應式為___，電路中每通過1mol電子，消耗標準狀況下的空氣___(假設空氣中O2的含量為20%)L。

Answer 1

【答案】NO 62.5%(或0.625或) 0.5 2NH3－6e-+6OH-N2+6H2O 28

【解析】

(1)根據(jù)元素守恒可知X的化學式為NO；

(2)根據(jù)方程式可知，生成3mol水消耗2.5mol氧氣，所以氧氣的轉化率為=62.5%；

(3)0~2min內，v(H2O)==0.75 mol·L-1·min-1，同一反應不同物質的反應速率之比等于計量數(shù)之比，所以v(NH3)=v(H2O)=0.5 mol·L-1·min-1；

(4)負極通入NH3，原電池中負極發(fā)生氧化反應，產(chǎn)物無污染，所以產(chǎn)物為N2，電解質溶液顯堿性，所以同時生成水，根據(jù)電子守恒和元素守恒可得電極方程式為2NH3－6e-+6OH-→N2+6H2O；反應過程中O2→OH-，所以每個氧氣可以得到4個電子，電路中每通過1mol電子，則消耗0.25mol氧氣，空氣中O2的含量為20%，所以消耗1.25mol空氣，體積為1.25mol×22.4L/mol=28L。