Question

【题目】镁、硫、氮的化合物在工业上用途非常广泛。

(1)一种镁—锂双离子二次电池的装置如图1所示。

①放电时，Mg电极为_____(填“正极”或“负极”)。

②充电时，Li+迁移至_____________(填“阳极区”或“阴极区”)。

(2)纳米MgH2和LiBH4组成的体系如图2所示，400℃以上受热放氢时发生反应的化学方程式为_____________________________________________。

(3)硝酸厂尾气中含有大量的NO，可用氢气催化还原法除去NO，发生的主要反应如下:

2NO(g)+4H2(g)+O2(g)==N2(g)+4H2O(g) △H =-1143kJ·mol-1

2H2(g)+ O2(g)==2H2O(g) △H =-484kJ·mol-1

则2NO(g)+2H2(g)==N2(g)+2H2O(g) △H =____kJ·mol-1

(4)在一定条件下，反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)平衡时CH4的转化率与温度和压强的关系如图3所示。

①图中p1、p2、p3、p4代表不同压强，压强最大的是_______。该反应的△H___(填“>”“<”“=”下同)0。

②压强为p4时，在Y点:v(正)__________v(逆)。

③图中W、X、Y、Z四点对应的反应的平衡常数K1、K2、K3、K4由大到小的顺序为______。

Answer 1

【答案】 负极 阴极区 MgH2+2LiBH42LiH+MgB2+4H2↑ -659 p4 > < K4>K3>K2>K1

【解析】（1）由镁—锂双离子二次电池的装置图中的信息可知，Mg是负极，Li1-xFePO4是正极。①放电时，Mg电极为负极。②充电时，阳离子向阴极定向移动，所以 Li+迁移至阴极区。

（2）纳米MgH2和LiBH4组成的体系在400℃以上受热放氢时发生反应的化学方程式为MgH2+2LiBH42LiH+MgB2+4H2↑ 。

（3）硝酸厂尾气中含有大量的NO，可用氢气催化还原法除去NO，发生的主要反应如下:①2NO(g)+4H2(g)+O2(g)==N2(g)+4H2O(g) △H =-1143kJ·mol-1；②2H2(g)+ O2(g)==2H2O(g) △H =-484kJ·mol-1。根据盖斯定律，由①-②得，2NO(g)+2H2(g)==N2(g)+2H2O(g) △H =-659kJ·mol-1。

（4）在一定条件下，反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，平衡时CH4的转化率与温度和压强的关系如图3所示。

①该反应是一个气体分子数增多的反应，在相同温度下， CH4的平衡转化率随压强的增大而减小，所以压强最大的是p4。由图可知，在相同压强下，CH4的平衡转化率随温度的升高而增大，所以该反应为吸热反应，该反应的△H >0。

②由图可知，压强为p4时，在Y点的转化率高于其平衡转化率，所以该反应正在向逆反应方向进行，v(正) <v(逆)。

③由于该反应为吸热反应，所以该反应的平衡常数K随温度升高而增大 ，因此，图中W、X、Y、Z四点对应的反应的平衡常数K1、K2、K3、K4由大到小的顺序为K4>K3>K2>K1。