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  • 氢气是一种高能燃料,也广范应用在工业合成中。

    \(\rm{(1)}\)标准摩尔生成焓是指在\(\rm{25℃}\)和\(\rm{101kPa}\),最稳定的单质生成\(\rm{1 mol}\)化合物的焓变。已知\(\rm{25℃}\)和\(\rm{101kPa}\)时下列反应:

    \(\rm{①2C_{2}H_{6}(g)+7O_{2}(g)=4CO_{2}(g)+6H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H=-3116kJ·mol^{-1}}\)

    \(\rm{②C(}\)石墨,\(\rm{s)+O_{2}(g)=CO_{2}(g)\triangle H= -393.5 kJ·mol^{-1}}\)

    \(\rm{③2H_{2}(g)+0_{2}(g)=2H_{2}O(l)}\),\(\rm{\triangle H= -571.6 kJ·mol^{-1}}\)

    写出乙烷标准生成焓的热化学方程式:_____________。

    \(\rm{(2)}\)已知合成氨的反应为:\(\rm{N_{2}+3H_{2}⇌ 2NH_{3}}\) \(\rm{\triangle H < 0}\)。某温度下,若将\(\rm{1molN_{2}}\)和\(\rm{2.8molH_{2}}\)分别投入到初始体积为\(\rm{2L}\)的恒温恒容、恒温恒压和恒容绝热的三个密闭容器中,测得反应过程中三个容器\(\rm{(}\)用\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)表示\(\rm{)}\)内\(\rm{N_{2}}\)的转化率随时间的变化如图所示,请回答下列问题:

    \(\rm{①}\)图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是______\(\rm{(}\)用\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)表示\(\rm{)}\)。

    \(\rm{②}\)曲线\(\rm{a}\)条件下该反应的平衡常数\(\rm{K=}\)__________________。

    \(\rm{③b}\)容器中\(\rm{M}\)点,\(\rm{v(}\)正\(\rm{)}\)_____\(\rm{ v(}\)逆\(\rm{)(}\)“大于”、“小于”或“等于”\(\rm{)}\)。

    \(\rm{(3)}\)利用氨气可以设计成高能环保燃料电池,用该电池电解含有\(\rm{NO_{2}^{-}}\)的碱性工业废水,在阴极产生\(\rm{N_{2}}\)。阴极电极反应式为_____;标准状况下,当阴极收集到\(\rm{1l.2LN_{2}}\)时,理论上消耗\(\rm{NH_{3}}\)的体积为_______。

    \(\rm{(4)}\)氨水是制备铜氨溶液的常用试剂,通过以下反应及数据来探究配制铜氨溶液的最佳途径。已知:\(\rm{Cu(OH)_{2}(s)⇌ Cu^{2+}+2OH^{-}}\) \(\rm{Ksp=2.2×10^{-20}}\)

    \(\rm{Cu^{2+}+4NH_{3}·H_{2}O⇌ [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}(}\)深蓝色\(\rm{)+4H_{2}O K_{β}=7.24×10^{12}}\)

    \(\rm{①}\)请用数据说明利用该反应:\(\rm{Cu(OH)_{2}(s)+4NH_{3}·H_{2}O⇌ [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}+4H_{2}O+2OH^{-}}\)配制铜氨溶液是否可行:________________。

    \(\rm{②}\)已知反应\(\rm{Cu(OH)_{2}(s)+2NH_{3}·H_{2}O+2NH_{4}^{+}⇌ [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}+4H_{2}O K=5.16×10^{2}}\)。向盛有少量\(\rm{Cu(OH)_{2}}\)固体的试管中加入\(\rm{14 mol/L}\)的氨水,得到悬浊液;此时若加入适量的硫酸铵固体,出现的现象为__________;解释出现该现象的原因是_____________________。

    【考点】溶度积,热化学方程式,电化学综合计算,原电池的工作原理,化学平衡常数,反应热和焓变
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