Question

利用N₂和H₂可以實現NH₃的工業合成，而氨又可以進一步制備硝酸，在工業上一般可進行連續生產。請回答下列問題：

（1）已知：N₂(g)+O₂(g) = 2NO(g)            △H=+180.5kJ/mol

N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)     △H=－92.4kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g) = 2H₂O(g)          △H=－483.6kJ/mol

若有17 g 氨氣經催化氧化完全生成一氧化氮氣體和水蒸氣所放出的熱量為           。

（2）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質的量對N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)反應的影響。

實驗結果如圖所示：（圖中T表示溫度，n表示物質的量）

①圖像中T₂和T₁的關系是：T₂            T₁（填“高于”“低于”“等于”“無法確定”）

②比較在a、b、c三點所處的平衡狀態中，反應物N₂ 的轉化率最高的是       （填字母）。

③在起始體系中加入N₂的物質的量為           mol時，反應后氨的百分含量最大；若容器容積為1L，n=3mol反應達到平衡時H₂的轉化率為60%，則此條件下（T₂），反應的平衡常數K=                    。

（3）N₂O₅是一種新型硝化劑，其性質和制備受到人們的關注。

①一定溫度下，在恒容密閉容器中N₂O₅可發生下列反應：

2N₂O₅(g)4NO₂(g)＋O₂(g) ΔH＞0下表為反應在T₁溫度下的部分實驗數據

t/s	0	500	1000
c(N2O5)/mol·L—1	5.00	3.52	2.48

則500s內NO₂的平均生成速率為                      。

②現以H₂、O₂、熔融鹽Na₂CO₃組成的燃料電池，采用電解法制備N₂O₅，裝置如圖所示，其中Y為CO₂。ks5u

寫出石墨I電極上發生反應的電極反應式                               。

在電解池中生成N₂O₅的電極反應式為                                  。

Answer 1

（1）226.3 kJ

（2）① 低于  ② c    ③ n/3 ； 2.08 

（3）① 0.00592 mol•L^-1•s^-1                               

② H₂ + CO₃^2－－2e^－  _{=  CO2  +  H2O}                   

陽極：N₂O₄ + 2HNO₃ - 2e^—  =  2N₂O₅  +  2H⁺