【题目】氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)污水生物脱氮过程中,在异养微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O和另一种产物,该反应的化学方程式为___。
(2)已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的△H=-163kJ/mol,1molN2(g),1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ,498kJ的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为___kJ。
(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
c(N2O)/molL-1 | 0.100 | 0.090 | 0.080 | 0.070 | 0.060 | 0.050 | 0.040 | 0.030 | 0.020 | 0.010 | 0.010 |
①在0~20min时段,反应速率v(N2O)为___molL-1min1。
②若N2O起始浓度c0为0.150 molL-1,则反应至30min时N2O的转化率α=___。比较不同起始浓度时N2O的分解速率:v(c0=0.150molL-1)___v(c0=0.001molL-1)(填“>”、“=”或“<”)。
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1____T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0,反应至t1min时,体系压强p=___(用p0表示)。
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(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步 I2(g)
2I(g) (快反应)
第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=kc(N2O)[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___(填标号)。
A.N2O分解反应中,k(含碘)>k(无碘)
B.第一步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.I2浓度与N2O分解速率无关