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(1)在一密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
| T | 298K | 398K | 498K | … |
| K | 4.1×106 | K1 | K2 | … |
②若保持容器的容积不变,则该反应达到化学平衡状态的依据是
a.2v正(H2)=3v逆(NH3) b.v正(N2)=3v逆(H2)
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的平均摩尔质量保持不变
③若维持容器的体积不变,达到平衡状态后再向容器中通入一定量的N2,此时逆反应速率
④已知AgCl可溶于氨水中,而AgBr不溶于氨水中,则Ksp(AgCl)
(2)肼是氮元素的另一种氢化物,分子式为N2H4.
①写出肼的电子式
②298K时,1.00g N2H4(l)与足量的N2O4(l)完全反应生成氮气和水,放出19.15kJ的热量.写该反应的热化学方程式
③肼也可以在纯氧中燃烧生成氮气和水,为了充分利用其能量有人设计了原电池装置,电极材料是多孔石墨电极,电解质为能够传导H+的固体电解质,请写出负极反应式
(14分)
I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。
⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为: 。
⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是 。
Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。
⑴有关大气固氮(以N2+O2 2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2
2NH3为例)反应的平衡常数
的值如下表。
| 反应 | N2+02 | N2+3H2 | ||
| 温度/℃ | 27 | 2000 | 100 | 400 |
| K | 3.84×10-31 | 0.1 | 3.4×109 | 2.0x104 |
下列说法正确的是 。(填字母)
a.大气固氮与人工固氮都是放热反应
b.人类模拟大气固氮无现实意义
c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d.在常温下,人工固氮非常容易进行
⑵已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
=-92.4kJ·mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(1) =-571.6 kJ·mol-1
据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的= KJ·mol-1。
⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),其(H2)和 (NH3)随时间变化的关系如图所示。
①下列叙述正确的是 。(填字母)
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.若t3时由673K升至773 K,则 (H2)将增大
②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示) (H2)= 。
③若开始时 (N2)= (H2),则反应的平衡常数= (用代数式表示)。
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