Question

夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團(tuán)，受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)正在以5m/s的相對(duì)速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電。設(shè)兩云團(tuán)之間電勢(shì)差保持3×10⁹V不變，已知空氣電離的電場(chǎng)強(qiáng)度（即發(fā)生放電時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度）為3×10⁶V/m，云團(tuán)間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，問(wèn)：

（1）大約經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象？

（2）在這次放電中，若從一塊云團(tuán)移到另一云團(tuán)的電量為500C，閃電歷時(shí)0.01s，求釋放的能量和電荷移動(dòng)過(guò)程中的平均電流強(qiáng)度。

（3）寫出在這次放電中，使空氣中的氮?dú)夂脱鯕庵苯踊�合的化學(xué)方程式。

（4）已知1molO₂和1molN₂化合時(shí)要吸收180.7kJ能量，若上述放電發(fā)生時(shí)放出的總能量有0.1%用于這一反應(yīng)，那么生成物的物質(zhì)的量是多少？

Answer 1

（1）   400s; 放電 （2）5×10⁴A  （3）N₂+O₂ = 2NO  （4）1.66×10⁴mol

解析:

（1）當(dāng)云團(tuán)相距3km時(shí)，其間電場(chǎng)強(qiáng)度

設(shè)經(jīng)過(guò)t秒放電，經(jīng)過(guò)t秒距離d－vt     t=400s

 （2）閃電放出的能量為=500×3×10⁹ =1.5×10¹²J  平均電流=5×10⁴A 

   （3）N₂+O₂ = 2NO       

   （4）每吸收180.7kJ能生成2molNO，則生成NO的物質(zhì)的量為n(NO)=1.66×10⁴mol