氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1molNH3放出热量为______．
（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递HH+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H22NH3，则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为______．
（3）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），△H＜0，其化学平衡常数K与t的关系如下表：（已知K=| C(N2)•[C (H2) ]3 | | [C (NH3)]2 |
，C（N2）、C（H2）、C（NH3）分别为平衡浓度）
| t/K | 298 | 398 | 498 | … | | K/（mol•L-1）-2 | 4.1×106 | K1 | K2 | … |
答案
（1）该反应的焓变△H=E1-E2=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以每生成1molNH3放出热量为46.1kJ．故答案为：46.1kJ；
（2）阴极上N2得到电子，形成阴离子，阴离子再与质子结合，阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3；
故答案为：N2+6H++6e-=2NH3；
（3）①该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，所以K减小，
故答案为：＜；
②A、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比，不能证明正逆反应速率相等，故A错误；
B、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态，故B错误．
C、容器内压强不变，气体的物质的量不变，该反应达平衡状态，故C正确；
D、如果是在密闭容器中反应，质量不变，体积不变，密度始终不变，故D错误．
故选：C．
（4）①盐NH4Cl在水溶液中电离出的NH4+结合重水（D2O）电离出的OD-，生成NH3•HDO，而由重水（D2O）电离出的D+与重水（D2O）结合生成D3O+，故答案为：NH3•HDO和D3O+；
②NH3•H2O是弱电解质，HCl是强电解质，x+y=14，混合液氨水过量，PH＞7，溶液中的溶质为NH3•H2O，NH4Cl，
所以c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+），故选：B． |
举一反三
试运用所学知识，解决下列问题：
（1）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题．已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H2O（g）
H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：
| 温度/°C | 400 | 500 | 800 | | 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 | 氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化剂．它是一种无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃，遇水生成硫酸和氯化氢．氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取：SO2（g）+Cl2（g） SO2Cl2（l）△H=-97.3kJ/mol
（1）为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率，下列措施合理的是______（用编号填空）．
A．缩小容器体积 B．使用催化剂 C．增加SO2浓度 D．升高温度
（2）已知20℃时，AgCl的溶解度为0.00015g，Ag2SO4的溶解度为0.796g．则SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液时，最先产生的沉淀是______．
（3）300℃时，体积为1L的密闭容器中充入16.20g SO2Cl2，达到平衡时容器中含SO2 7.616g，则300℃的合成SO2Cl2反应的平衡常数为______．
（4）将（3）所得的平衡混合气溶于足量的BaCl2溶液中，计算最终生成沉淀的质量（写出计算过程）______． | 一定温度下，在一个带有活塞的容积可变的密闭容器中（活塞的一端与大气相通），发生如下反应：X（g）+3Y（g）=2Z（g）△H＜0若反应开始时充入2moIX和8molY，达到平衡后，测得平衡时混合气体的总物质的量为8.4mol，X的体积分数为w%．
（1）写出该反应平衡常数的表达式______，并计算平衡时X的转化率______．
（2）若增大压强，该反应的化学反应速率将______，该反应的K值将______ （均填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的X、Y、Z的物质的量，若反应达平衡后，混合气体中x的体积分数仍为w%，那么：
若a=1，c=2，则b=______，在此情况下反应起始时将向______方向进行．
（4）保持上述反应温度不变，若按下列四种配比作为起始物质，达平衡后X的体积分数大于w%的是______．（填序号）
A．4molZ B．2.5molX、4.5molY和 1molZ
C．3molX和 6molY D．1molX和 4molZ． | 难挥发性二硫化钽（TaS2）可采用如下装置提纯．将不纯的TaS2粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中．反应如下：TaS2（s）+2I2（g）⇌TaI4（g）+S2（g）下列说法正确的是（ ）| A．在不同温度区域，TaI4的量保持不变 | | B．在提纯过程中，I2的量不断减少 | | C．在提纯过程中，I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区 | | D．该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比 |
 | 与甲醇燃料电池相比，乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点，因此被广泛认为是更有前途的燃料电池．图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图．乙池中的两个电极均为石墨电极，乙池中盛有100mL 3.00mol/L的CuSO4溶液．请回答下列问题：
（1）N的电极反应式为______．
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属铜6.4g时，甲池中理论上消耗氧气______L（标准状况下）．
（3）在此过程中，若乙池中两电极产生的气体体积恰好相等时（标准状况下），理论上需通入乙醇______ g．
（4）工业上可以利用下列反应制取乙醇：
反应I：2CO2（g）+6H2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g） 25℃时．K=2.95×1011
反应II：2CO2（g）+4H2（g）CH3CH2OH（g）+H2O（g）25℃时，K=1.7l×1022
①写出反应I的平衡常数表达式K=______，
②条件相同时，反应I与反应II相比，转化程度更大的是______．
③在一定压强下，测得反应I的实验数据如下表：
温度（K）
CO2转化率（%）
n（H2）/n（CO2） | 500 | 600 | 700 | 800 | | 1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 | | 2 | 60 | 43 | 28 | 15 | | 3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
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