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氨氣是常用的儲氫介質(zhì),肼(N2H4)被視為一種極具應(yīng)用潛力的液相化學(xué)儲氫材料。回答下列問題:
(1)工業(yè)合成氨的反應(yīng)歷程和能量變化如圖1所示。
?菁優(yōu)網(wǎng)
①反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?NH3(g)的ΔH=
-92.2kJ/mol
-92.2kJ/mol

②對總反應(yīng)速率影響較大的步驟的能壘(活化能)為
352.0
352.0
kJ?mol-1。
(2)為了研究反應(yīng)的熱效應(yīng),科研人員計算了在一定范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp。
ⅰ.N2H4(l)?N2(g)+2H2(g)  ΔH1  
K
p
1

ⅱ.N2H4(l)?
4
3
NH3(g)+
1
3
N2(g)  ΔH2  
K
p
2

ⅲ.
4
3
NH3(g)?
2
3
N2(g)+2H2(g)  ΔH3  
K
p
3

①t℃時,在恒容容器中,加入足量N2H4(1)發(fā)生反應(yīng)ⅰ和ⅱ。平衡時,測得容器內(nèi)壓強為22kPa,p(H2)=p(NH3),則p(N2)=
6
6
kPa,反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)
K
p
1
=
384
384
(kPa)3。
lg
K
p
2
-T和
lg
K
p
3
-T的線性關(guān)系如圖2所示。據(jù)此分析,ΔH1
小于
小于
0(填“大于”或“小于”);對于反應(yīng)ⅲ,圖中A、B兩點的正反應(yīng)速率大小關(guān)系是:v(B點)
大于
大于
v(A點)(填“大于”“小于”或“等于”);
Δ
H
2
Δ
H
1
的范圍是
A
A
(填標(biāo)號)。
A.>1
B.0~1
C.-1~0
D.<-1
(3)一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖3所示,該電池以空氣中的氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為
N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O

【答案】-92.2kJ/mol;352.0;6;384;小于;大于;A;N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:26引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
    Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
    Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
    (1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
    i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
    ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
    ①ΔH1=
     
    kJ?mol-1
    ②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
     

    (2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)在800℃時,
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
     
    (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。計算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實驗測得v=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
    ①M是電源的
     
    極。
    ②陽極電極反應(yīng)式是
     

    發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6
  • 2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是(  )

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
    Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
    Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
    現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
    已知:有效轉(zhuǎn)化率=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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