Question

（14分）氨氣是一種重要的物質，可用于制取化肥和硝酸等。
（1）氨氣催化氧化的化學方程式為           。
  （2）工業合成氨的熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）     2NH₃（g）；△H=-92.2kJ/mol。
有關鍵能：N="N945.6kJ/mol" N-H391.0kJ/mol，則H—H鍵能為       。
（3）500°C、50Mpa時，在容積為VL的定容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反應達到平衡后N₂的轉化率為a。則容器內氣體的壓強反應前與平衡時的比值為     。
（4）合成氨原料中的H₂可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應制得。部分1mol物質完全燃燒生成常溫下穩定氧化物的△H數據如下表：

物質	△H（kJ/mol）
H2（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH4（g）	-890.3

       已知1 mol H₂O（g）轉變為1molH₂O（l）時放熱44.0kJ。寫出CH₄和水蒸氣在高溫下反應得到CO和H₂的熱化學方程式        。
（5）有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以N₂、H₂為電極反應物，以HCl—NH₄Cl為電解質溶液制取新型燃料電池。寫出該電池的正極反應式      。
（6）若把標準狀況下6.72L氨氣通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶質是
             ，溶液中離子濃度從大到小的順序是          。

Answer 1

（1）
（2）436.1kJ/mol
（3）
（4）CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ/mol
（5）N₂+8H⁺+6e^-=2NH⁺₄
（6）硫酸銨和硫酸氫銨；c(NH⁺₄)>c(SO^2-₄)>c(H⁺)>c(OH^-)

（1）氨氣催化氧化的化學方程式為：4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O
（2）945.6+3(H-H)-6×391.0=-92.2    H-H的鍵能=436.1kJ/mol
（3）N₂+ 3H₂2NH₃
起始  n    3n       0
轉化 na    3na      2na
平衡n(1-a) 3n(1-a)   2na
起始的物質的量為4n，平衡時的物質的量為n(1-a)+ 3n(1-a)+2na=4n-2na
則容器內氣體的壓強反應前與平衡時的比值為2/（2-a）
（4）CH₄和水蒸氣在高溫下反應得到CO和H₂的熱化學方程式：
CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.1kJ/mol
（5）正極反應是：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺
（6）所得溶液中的溶質是硫酸銨和硫酸氫銨，溶液中離子濃度從大到小的順序是：c(NH⁺₄)>c(SO^2-₄)>c(H⁺)>c(OH^-)