Question

13．（1）镍氢碱性充电电池被誉为“绿色化学电源”，充、放电时的反应：2Ni（OH）₂ $?_{放电}^{充电}$2NiO（OH）+H₂．放电时，正极的电极反应式为NiOOH+e^-+H₂O=Ni（OH）₂+OH^-，充电时，该电极应与电源的正（填“正”或“负”）极相连．
（2）氨在空气中燃烧，生成水和氮气．已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ•mol^-1．则氨在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1531.2kJ•mol^-1．
（3）研究表明工业上合成氨反应（N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g））在容积固定的密闭容器中发生上述反应，表中为各物质在不同时刻的浓度．

时间/min	C（N2）/mol．L-1	C（H2）/mol．L-1	C（NH3）/mol．L-1
0	0.6	1.8	0
5	0.48	X	0.24
10	0.26	0.78	0.68

0～5min，H₂的平均反应速率v_H2=0.072mol/（L•min）．反应在5分钟时，条件发生了改变，改变的条件可能是c（填序号）．
a．增加氢气的浓度  b．降低温度  c．使用催化剂  d．分离出NH₃．

Answer 1

分析 （1）放电时，该装置是原电池，正极上得电子发生还原反应，充电时，该电极应与电源的正极相连；
（2）根据盖斯定律进行判断；
（3）先计算氮气的反应速率，再根据氮气和氢气之间的关系计算氢气的反应速率；先计算5min时氢气的浓度，根据氮气、氢气和氨气浓度变化确定反应条件；

解答 解：（1）放电时，正极上NiOOH得电子和水反应生成氢氧化镍和氢氧根离子，电极反应式为：NiOOH+e^-+H₂O=Ni（OH）₂+OH^-，充电时，该电极应与电源的正极相连，
故答案为：NiOOH+e^-+H₂O=Ni（OH）₂+OH^-，正；
（2）N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）；△H=-92.4kJ•mol^-1①
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）；△H=-572kJ•mol^-1②
将方程式②×3-①×2得目标方程式，4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1531.2kJ•mol^-1，
故答案为：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（l）；△H=-1531.2kJ•mol^-1；
（3）0～5min，N₂的平均反应速率v（N₂）=$\frac{（0.6-0.48）mol/L}{5min}$=0.024mol/L．min，v（H₂）=3v（N₂）=0.072mol/Lmin，5-10min，氮气浓度的改变量大于前5min的改变量，说明反应速率增大，氮气的浓度在逐渐降低而反应速率在增大，那么改变的条件只能是加入催化剂，故选c，
故答案为：0.072mol/（L•min），c．

点评 本题考查原电池原理、盖斯定律、化学平衡等知识点，难度不大，掌握基础是解题关键．