运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义.
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氩气,平衡
向左
向左
移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂后反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”)
不改变
不改变

(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)△H>0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据:
t/s 0 500 1000
C(N2O5)/mol?L-1 5.00 3.52 2.48
则500s内N2O5的分解速率为
0.00296 mol?L-1?S-1
0.00296 mol?L-1?S-1

②在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol?L-1,则T2
T1(填“>”“<”“=”)
(3)已知肼分子(H2N-NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水.
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出电池负极的电极反应式
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O

②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
H2N-NH2?H2O?H2N-NH3++OH-
H2N-NH2?H2O?H2N-NH3++OH-

③肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-642.2kJ?mol-1因此肼可以作为火箭推进剂.根据上述信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制取肼
不可以
不可以
.说明原因
因为该反应的逆反应是吸热反应,即△H>0,且熵减小,属于不自发反应,故不能用氮气和水来制取肼
因为该反应的逆反应是吸热反应,即△H>0,且熵减小,属于不自发反应,故不能用氮气和水来制取肼

目前,消除氮氧化物污染有多种方法。

(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol1

③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol1

写出CH4 (g)与NO2 (g)反应生成N2 (g) ,CO2(g)和H2O(l)的热化学方程 式_____________________

(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(TC)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据       是_______

A.容器内CO2的浓度保持不变

B.v(N2)=2 v(NO)

C.容器内压强保持不变

D.混合气体的密度保持不变

E.混合气体的平均相对分子质量保持不变

②在TC时.该反应的平衡常数为_______(保留两位小数);

③在30    min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_______

(3)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:

2CO+2NO N2+2COΔH<0 研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反 应速率的影响规律、某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。

 

①上表中:a=_______,b=________,e=________

②请在给出的坐标图中,画出上表中实验II和实验III条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明相应的实验编号

 

 

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