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 352.0352.0kJ⋅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 Kp1
ⅱ.N2H4(l)⇌43NH3(g)+13N2(g) ΔH2 Kp2
ⅲ.43NH3(g)⇌23N2(g)+2H2(g) ΔH3 Kp3
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)=66kPa,反应ⅰ的平衡常数Kp1=384384(kPa)3。
②lgKp2-T和lgKp3-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正(B点) 大于大于v逆(A点)(填“大于”“小于”或“等于”);ΔH2ΔH1的范围是 AA(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↑+4H2ON2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O。
K
p
1
4
3
1
3
K
p
2
4
3
2
3
K
p
3
K
p
1
lg
K
p
2
lg
K
p
3
Δ
H
2
Δ
H
1
【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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(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
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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
②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
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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)=
(2)B的平均反应速率v(B)=
(3)x的值为发布:2024/12/30 19:0:1组卷:163引用:26难度:0.3