Question

3．氨在工业上有广泛用途
（1）用NH₃作还原剂，烟气以一定的流速通过催化剂进行脱氮，其反应原理为：
NO（g）+NO₂（g）+2NH₃（g）?2N₂（g）+3H₂（g）△H＜0
①该反应的△s＞0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（P_B）代替物质的量浓度（c_B）也可以表示平衡常数（记作Kp），则上述反应的K_p=$\frac{{p}^{2}（{N}_{2}）{p}^{3}（{H}_{2}O）}{p（NO）p（N{O}_{2}）{p}^{2}（N{H}_{3}）}$；升高温度，K_p将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）Allis-Chalmers制造公司发现可以用氨作为燃料电池的燃料．直接供氨式碱性燃料电池的电池反应为：4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．负极电极反应式是2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）①熵是用描述混乱程度的，△S就是混乱程度的变化，根据反应前后气体体积不会判断熵变；
②用某组分（B）的平衡压强（p_B）代替物质的量浓度（c_B）也可以表示平衡常数（记作K_P），据此写出反应NO（g）+NO₂（g）+2NH₃（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）的平衡常数K_P；正反应是放热反应，升高温度K_p将减小；
（2）氨气为碱性气体，电解质溶液应呈碱性，负极发生氧化反应，氨气被氧化生产氮气，电极反应式为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

解答 解：（1）①反应前气体的化学计量数为4，反应后计量数之和为5，正反应是混乱度增加的反应，所以△S＞0；故答案为：＞；     
②对于气体反应，用某组分（B）的平衡压强（p_B）代替物质的量浓度（c_B）也可以表示平衡常数（记作K_P），则反应NO（g）+NO₂（g）+2NH₃（g）?2N₂（g）+3H₂O（g）的K_P=$\frac{{p}^{2}（{N}_{2}）{p}^{3}（{H}_{2}O）}{p（NO）p（N{O}_{2}）{p}^{2}（N{H}_{3}）}$，正反应是放热反应，升高温度K_p将减小；故答案为：$\frac{{p}^{2}（{N}_{2}）{p}^{3}（{H}_{2}O）}{p（NO）p（N{O}_{2}）{p}^{2}（N{H}_{3}）}$；减小；
（2）氨气为碱性气体，电解质溶液应呈碱性，负极发生氧化反应，氨气被氧化生产氮气，电极反应式为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，故答案为：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

点评 本题考查了判断熵变，化学平衡常数表达式，原电池原理的分析应用，掌握平衡移动原理、概念实质、原电池原理的理解应用是关键，题目难度中等．