9.
氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,回答下列问题
Ⅰ.汽车尾气会影响空气质量,利用催化技术可以将汽车尾气中的NO和CO转变成CO
2,其反应为:2NO(g)+2CO(g)⇌催化剂2CO
2(g)+N
2(g).
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)(mol•L-1) |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO)(mol•L-1) |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则该反应的△H
______
0(填写“>”、“<”、“=”).
(2)1至3s的平均反应速率v(N
2)=
______
mol•L
-1•s
-1,该温度下,反应的平衡常数K=
______
L•mol
-1(3)该温度下,在体积恒为10L的三个密闭容器中分别充入下列物质,反应达到平衡后,N
2的体积分数最小的是
______
(填序号)
a.0.1molNO、0.1molCO、0.1molCO
2、0.04molN
2 b.0.2molNO、0.2molCOc.c0.21molCO
2、0.09molN
2(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积了提高化学反应速率,为了分别探究温度、催化剂比表面积对对化学反应速率的影响规律(不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响),某同学设计了三组探究实验,实验条件及结果见下表:
实验编号 |
T(℃) |
NO初始浓(mol•L-1) |
催化剂的比表面积(m2•g-1) |
NO平衡浓度(mol•L-1) |
甲 |
280 |
1.80×10-3 |
82 |
0.60×10-3 |
乙 |
280 |
1.80×10-3 |
124 |
c(乙) |
丙 |
T(丙) |
1.80×10-3 |
124 |
0.98×10-3 |
其中T(丙)
______
280(填“>”“<”或“=”),c(乙)
______
0.60×10
-3Ⅱ.N
2H
4可作为火箭发射的燃料,NO
2作氧化剂,发生反应时生成氮气和气态水,已知2gN
2H
4(g)完全发生上述反应时共放出35.5kJ热量,试写出该反应的热化学方程式:
______
.
如果利用该反应设计成碱性燃料电池,工作时,电池负极的电极反应式为
______
.
若用该电池做电源使用惰性电极熔融Na
2SO
4,电解池中阳极的电极反应式为
______
.