题目内容
【题目】某温度时，在2 L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2 min末Z的平均反应速率分别为（ ）
A. X+3Y
2Z 0.1 mol/(L·min) B. 2X+Y2Z 0.1 mol/(L·min)
C. X+2YZ 0.05 mol/(L·min) D. 3X+Y2Z 0.05 mol/(L·min)
【答案】D
【解析】
由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到2min时达到化学平衡状态，该反应为可逆反应，△n（Y）=0.1mol，△n（Z）=0.2mol，△n（X）=0.3mol，则△n（Y）：△n（Z）：△n（X）=1：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X＋Y
2Z；反应开始至2min末生成Z是0.2mol，浓度是0.2mol÷2L＝0.1mol/L，则Z的反应速率为0.1mol/L÷2min＝0.05mol/(L·min)，故答案选D。
【题目】在氮及其化合物的化工生产中，对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)t℃时，关于N2、NH3的两个反应的信息如下表所示：
化学反应 | 正反应活化能 | 逆反应活化能 | t℃时平衡常数 |
N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H>0 | a kJ/mol | b kJ/mol | K1 |
4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(g) △H<0 | c kJ/mol | d kJ/mol | K2 |
请写出t℃时氨气被一氧化氮氧化生成无毒气体的热化学方程式：______________________，t℃时该反应的平衡常数为__________ (用K1和K2表示)。
(2)工业合成氨的原理为：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时，H2的物质的量浓度随时间的变化。图乙表示在其他条件不变的情况下，起始投料H2与N2的物质的量之比(设为x)与平衡时NH3的物质的量分数的关系。
①图甲中0～t1 min内，v(N2)＝_____mol·L－1·min－1；b点的v(H2)正_____a点的v(H2)逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
②己知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol，容器体积为1L，保持温度和压强不变，又充入3 mol N2后，平衡________(填“向右移动”“向左移动”或“不移动”)。
(3)①科学家研究出以尿素为动力的燃料电池新技术。用这种电池可直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，写出负极电极反应式：________________________________________________。
②理论上电池工作时，每消耗标准状况下2.24 L O2时，可产生的电量为________ (法拉第常数为96500C/ mol)。
