1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才。现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0。当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如下图所示。
回答下列问题:
(1)已知:,,则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H= (用含△H1、△H2的代数式表示)。
(2)合成氢的平衡常数表达式为____ ,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为____ (保留两位有效数字)。
(3)X轴上a点的数值比b点 (填“大”或“小”)。上图中,Y轴表示 (填“温度”或“压强”),判断的理由是 。
(4)若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中,实验条件和平衡时的相关数据如下表所示:
下列判断正确的是_____________。
A.放出热量:Ql< Q2< △Hl | B.N2的转化率:I> III |
C.平衡常数:II >I | D.达平衡时氨气的体积分数:I>II |
(5)常温下,向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol.L-l的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此时溶液中c(NH4+)______________c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”)。
(6)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入空气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-。写出负极的电极反应式_ _________。