15.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题.
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值.
反应大气固氮
N2(g)+O2(g)?2NO(g)
工业固氮
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
温度/℃27200025400450
K3.84×10-310.15×1080.5070.152
①分析数据可知:大气固氮反应属于吸热(填“吸热”或“放热”)反应.
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产.
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因从反应速率角度考虑,高温更好,但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适.
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,如图所示的图示中,正确的是A(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系р2>р1

(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是N2+6e-+6H+=2NH3
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)?4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=+1530kJ•mol-1
已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
8.氮及其化合物在科技、社会生活中有着广泛的应用.请按要求回答下列问题.
(1)已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=-67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ/mol
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-52.7kJ/mol
火箭常用N2O4作氧化剂,肼(N2H4)作燃料,请写出气态胼在气态N2O4中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-947.6kJ•mol-1
(2)氮的氧化物间的平衡转化如图1所示:A是恒温恒容的容器,B是耐腐蚀、易导热、容积可变的密闭透明气囊.关闭K2,将各l mol NO2通过Kl、K3分别充入A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为aL.

①可用于判断B中可逆反应2NO2(g)?N2O4(g)已经达到平衡的标志是(写出一项)气囊不再变小或颜色不再变化.
②容器A中到达平衡所需时间3s,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率V(N2O4)=$\frac{1}{15a}$mol/(L.s);平衡常数的值K=$\frac{5a}{9}$.
若此时打开K2,平衡后B容器的体积缩至0.3a L,则打开K2之前,气球B体积为0.65aL.
若原平衡后在A容器中再充入0.6mol N2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数(填写“变大”、“变小”或“不变”)减小.
(3)以N2、H2为电极反应物、HCl-NH4Cl为电解质溶液,使用新型电极材料,可制造出一种既能提供电能,又能实现氮固定的新型燃料电池,原理如图2所示:
①该燃料电池的负极为(填“a“或“b“)b.
②电池正极反应式为N2+8H++6e-=2NH4+
 0  154635  154643  154649  154653  154659  154661  154665  154671  154673  154679  154685  154689  154691  154695  154701  154703  154709  154713  154715  154719  154721  154725  154727  154729  154730  154731  154733  154734  154735  154737  154739  154743  154745  154749  154751  154755  154761  154763  154769  154773  154775  154779  154785  154791  154793  154799  154803  154805  154811  154815  154821  154829  203614 

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