Question

【題目】氫氣是未來非常理想能源，科學家最近研制出利用太陽能產生激光，并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術：2H2O2H2+O2。制得的氫氣可用于燃料電 池、合成氨工業。回答下列問題：

(1)分解海水時，__________能轉變為_______________能。生成的氫氣用于燃料電池時，___________能轉變 為_____能。

(2)氫氣可用于合成氨。一定溫度下，向2L的密閉容器中加入1 molN2和3molH2 發生反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，2min時測得N2的濃度為0.3mol/L，5min時達到平衡，此時測得壓強為開始時的。則前2min用NH3表示的化學反應速率為__________；平衡時，N2的轉化率為_________。

(3)合成氨還需要大量的氮氣為原料，工業上獲得大量氮氣的方法是____________________。

Answer 1

【答案】光（太陽） 化學 化學 電 0.2mol/(L·min) 50% 分離液態空氣

【解析】

(1)分解海水時，光(太陽)能轉變為化學能，燃料電池將化學能轉變為電能，故答案為：光(太陽)；化學；化學；電；

(2)反應前N2的濃度=0.5mol/L，2min時測得N2的濃度為0.3mol/L，則N2的濃度減小量=0.2mol/L，v(N2)==0.1mol/(L·min)，所以v(NH3)=2v(N2)=0.2 mol/(L·min)。設到達平衡時，N2消耗了x mol，則： ，因為平衡時，體系壓強為開始時的，所以：(1-x)+(3-3x)+2x=，解得x=0.5，所以，N2的轉化率==50%，故答案為：0.2mol/(L·min)；50%；

(3)工業上用分離液態空氣法獲得大量氮氣，故答案為：分離液態空氣。