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氨气是常用的储氢介质,肼(N2H4)被视为一种极具应用潜力的液相化学储氢材料。回答下列问题:
(1)工业合成氨的反应历程和能量变化如图1所示。

①反应N2(g)+3H2(g)⇌NH3(g)的ΔH=
-92.2kJ/mol
-92.2kJ/mol

②对总反应速率影响较大的步骤的能垒(活化能)为
352.0
352.0
kJ⋅mol-1
(2)为了研究反应的热效应,科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数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℃时,在恒容容器中,加入足量N2H4(1)发生反应ⅰ和ⅱ。平衡时,测得容器内压强为22kPa,p(H2)=p(NH3),则p(N2)=
6
6
kPa,反应ⅰ的平衡常数
K
p
1
=
384
384
(kPa)3
lg
K
p
2
-T和
lg
K
p
3
-T的线性关系如图2所示。据此分析,ΔH1
小于
小于
0(填“大于”或“小于”);对于反应ⅲ,图中A、B两点的正反应速率大小关系是:v(B点)
大于
大于
v(A点)(填“大于”“小于”或“等于”);
Δ
H
2
Δ
H
1
的范围是
A
A
(填标号)。
A.>1
B.0~1
C.-1∼0
D.<-1
(3)一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图3所示,该电池以空气中的氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,则负极的电极反应式为
N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O

【考点】化学平衡的计算
【答案】-92.2kJ/mol;352.0;6;384;小于;大于;A;N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:27引用:1难度:0.5
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  • 1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
    (1)利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知:H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
     
    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
  • 2.反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是(  )

    发布:2024/12/30 19:30:2组卷:67引用:6难度:0.6
  • 3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L•min).求:
    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3
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