7.化學(xué)原理是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容.請回答下列問題:
(1)有人設(shè)想以N
2和H
2為反應(yīng)物,以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液,可制造出既能提供電能,又能固氮的新型燃料電池,裝置如圖1所示,電池正極的電極反應(yīng)式是N
2+8H
++6e
-=2NH
4+,A是氯化銨.
(2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上可用合成氣制備甲醇,反應(yīng)為
CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g),某溫度下在容積為2L的密閉容器中進行該反應(yīng),其相關(guān)數(shù)據(jù)圖2:
①從反應(yīng)開始至平衡時,用CO表示化學(xué)反應(yīng)速率為0.03mol/(L.min);,該溫度下的平衡常數(shù)為9.375;
②5min至10min時速率變化的原因可能是使用了催化劑或增大壓強;(寫一種即可)
③已知一定條件下,該反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$的變化曲線如圖3:則 a、b、c按從大到小的順序排序為a>b>c.
④某溫度下,將1.0mol CO(g)和2.0mol H
2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH
3OH(g)的物質(zhì)的量分數(shù)變化情況如圖4所示,則溫度T
1、T
2、T
3、T
4由高到低的順序是T
1>T
2>T
3>T
4;壓強P
1、P
2、P
3、P
4由大到小的順序是P
1>P
2>P
3>P
4,其判斷理由是在其他條件不變情況下,該反應(yīng)正反應(yīng)是個氣體系數(shù)減小的反應(yīng),壓強越大,平衡正移,甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)越大,故P
1>P
2>P
3>P
4;
⑤在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài).當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是B D:
A.正反應(yīng)速率先增大后減小 B.逆反應(yīng)速率先增大后減小
C.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大 D.反應(yīng)物的體積百分含量增大
E.混合氣體的密度減小 F.氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
(3)①常溫下,將V mL、0.1000mol/L氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol/L醋酸溶液中,充分反應(yīng)(忽略溶液體積的變化);如果溶液pH=7,此時V的取值<20.00(填“>”、“=”或“<”)
②常溫下,將a mol/L的醋酸與b mol/L的氫氧化鈉溶液等體積混合,反應(yīng)后,溶液呈中性,則醋酸的電離常數(shù)為$\frac{1{0}^{-7}b}{a-b}$(用含有a、b字母的代數(shù)式表示).