氮及其化合物是重要的化工原料,按要求回答下列問題:
(1)已知反應(yīng):
Ⅰ.N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH=+181kJ/mol
Ⅱ.N2H4(g)+O2(g)?N2(g)+2H2O(g)ΔH=-579kJ/mol
若某反應(yīng)NO轉(zhuǎn)化的反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為Kc=c2(N2)?c2(H2O)c(N2H4)?c2(NO),則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 N2H4(g)+2NO(g)=2N2(g)+2H2O(g)ΔH=-760kJ/molN2H4(g)+2NO(g)=2N2(g)+2H2O(g)ΔH=-760kJ/mol。
(2)NO可在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2NO(g)?N2O2(g),該反應(yīng)的v正=k正c2(NO),v逆=k逆c(N2O2),(k正、k逆為速率常數(shù)),且速率與濃度關(guān)系如圖1所示。

①T℃、pkPa條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 1010。
②T℃、pkPa條件下,一定容積容器中充入一定量NO,平衡時測得c(N2O2)為0.4mol/L,則平衡時NO的體積分數(shù)為 33.3%33.3%,平衡后v正═4×10m-14×10m-1(寫出表達式)。
(3)NO在催化劑條件下可被H2還原為無害物質(zhì),反應(yīng)為2H2(g)+2NO(g)?N2(g)+2H2O(g),在密閉容器中按c(NO):c(H2)=1:1充入,反應(yīng)結(jié)果如圖2:

①提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的措施有 BCBC。
A.增大投料c(NO)c(H2)
B.降低反應(yīng)溫度
C.減小容器體積
D.充入水蒸氣增大壓強
②若不用催化劑,M點平衡轉(zhuǎn)化率是否會降至O點,并簡述理由 不會,因為催化劑只改變反應(yīng)速率,不影響平衡移動不會,因為催化劑只改變反應(yīng)速率,不影響平衡移動。400℃后,催化效率降低的原因 溫度過高,使催化劑活性降低溫度過高,使催化劑活性降低。
(4)物質(zhì)進行化學(xué)反應(yīng)自由能變化可以對外做功?;瘜W(xué)熱力學(xué)規(guī)定室溫下反應(yīng)標(biāo)準吉布斯自由能計為△fGm?,且△fGm?=△fHm?-T△fSm?。若N2H4(g)+O2(g)?N2(g)+2H2O(g)△fGm?=-616kJ/mol。用N2H4(g)與氧氣在熔融的氧化釔鋯電解質(zhì)中構(gòu)成燃料電池(如圖3):

則該電池室溫下理論上產(chǎn)生電壓為 1.5961.596V。(其中法拉第常數(shù)F=96500C?mol-1,計算結(jié)果保留三位小數(shù))
c
2
(
N
2
)
?
c
2
(
H
2
O
)
c
(
N
2
H
4
)
?
c
2
(
NO
)
c
(
NO
)
c
(
H
2
)
【考點】化學(xué)平衡的計算;熱化學(xué)方程式.
【答案】N2H4(g)+2NO(g)=2N2(g)+2H2O(g)ΔH=-760kJ/mol;10;33.3%;4×10m-1;BC;不會,因為催化劑只改變反應(yīng)速率,不影響平衡移動;溫度過高,使催化劑活性降低;1.596
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.5
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1.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
2.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:62引用:6難度:0.6 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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