14.氮单质及其化合物在自然界及人类的活动中有着重要的作用.已知下列反应(其中K为平衡常数):
N2(g)+02(g)?2NO(g)△H1 K1 (Ⅰ)
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2、K2 (Ⅱ)
2N2H4(l)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H3 K3 (Ⅲ)
(1)肼(N2H4)是一种可燃性液体;可作火箭燃料,其反应可表示为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H4 K4,则平衡常数K4=$\sqrt{{K}_{1}.{K}_{2}.{K}_{3}}$(用K1、K2、K3表示),△H4==$\frac{△{H}_{1}+△{H}_{2}+△{H}_{3}}{2}$(用△H1、△H2、△H3表示).
(2)在机动车内燃机气缸中进行上述反应(Ⅰ),一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入2.00mol N2和2.00mol O2,经2h反应达到平衡,测得c(NO)=0.04 mol•L-1.2h内反应速率v(O2)=0.01mol•L-1•h-1,N2的平衡转化率α=2%,该温度下,反应的平衡常数K=0.0017.
在该温度下,向容积为10L的密闭容器中通入2.94×10-3mol NO,2.50×10-1molN2,4.00×10-2mol O2,此时反应(Ⅰ)b(填字母序号).
a.达到平衡状态       b.向正反应方向进行
c.向逆反应方向进行   d.无法判断
(3)常温下,将0.1mol•L-1 N2H4•H2O溶液(肼与氨类似)与0.1 mol•L-1 HCl溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),若测得混合溶液的pH=6,则混合溶液中由水电离出的c(H+)=10-6mol•L-1,溶液中N2H5+,Cl-,OH-,H+的浓度大小关系为c(Cl-)>c(N2H5+)>c(H+)>c(OH-).
12.2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区.其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一.
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径.目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H>0.
①写出该反应的平衡常数表达式$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3}).{c}^{3}({H}_{2}O)}{{c}^{2}(C{O}_{2}).{c}^{6}({H}_{2})}$.
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是BD.
A.容器中密度不变              B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
C.v(CO2):v(H2)=1:3      D.容器内压强保持不变
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) $\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+N2 (g)
在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示.据此判断:
①该反应的△H<0(选填“>”、“<”).
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率.若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
(3)已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-a kJ•mol-1
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃)250300350
   K2.0410.2700.012
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)=0.4mol•L-1、c(H2)=0.4mol•L-1、c(CH3OH)=0.8mol•L-1,则此时v<v(填“>”、“<”或“=”).
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min)51015202530
压强比(P/P0.980.900.800.700.700.70
达到平衡时CO的转化率为45%.
(4)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视.它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势.氨在燃烧实验中相关的反应有:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H1  ①
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H2
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H3
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1=$\frac{3△{H}_{2}+2△{H}_{3}}{5}$.
(5)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入KOH电解质溶液中,其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O,写出该燃料电池的正极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-
 0  172847  172855  172861  172865  172871  172873  172877  172883  172885  172891  172897  172901  172903  172907  172913  172915  172921  172925  172927  172931  172933  172937  172939  172941  172942  172943  172945  172946  172947  172949  172951  172955  172957  172961  172963  172967  172973  172975  172981  172985  172987  172991  172997  173003  173005  173011  173015  173017  173023  173027  173033  173041  203614 

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