夏季某日,某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109V

◎ 题目

夏季某日,某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109V不变,已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m,云团间的电场可视为匀强电场,问:
(1)大约经过多长时间,将会发生放电现象?
(2)在这次放电中,若从一块云团移到另一云团的电量为500C,闪电历时0.01s,求释放的能量和电荷移动过程中的平均电流强度。
(3)写出在这次放电中,使空气中的氮气和氧气直接化合的化学方程式。
(4)已知1molO2和1molN2化合时要吸收180.7kJ能量,若上述放电发生时放出的总能量有0.1%用于这一反应,那么生成物的物质的量是多少?(12分)

◎ 答案

(1)  400s; 放电(2)5×104A (3)N2+O2 =" 2NO " (4)1.66×104mol

◎ 解析

(1)当云团相距3km时,其间电场强度
设经过t秒放电,经过t秒距离d-vt    t=400s
(2)闪电放出的能量为=500×3×109 =1.5×1012J 平均电流=5×104
(3)N2+O2 =" 2NO       "
(4)每吸收180.7kJ能生成2molNO,则生成NO的物质的量为n(NO)=1.66×104mol

◎ 知识点

    专家分析,试题“夏季某日,某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109V…”主要考查了你对  【电势差与电场强度的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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