4.
氨和肼(N
2H
4)既是工业原料,又是重要的化工产品,工业上由氨生产硝酸的工艺流程如图:
(1)肼(N
2H
4)中氮元素的化合价为______
(2)实验室久置的浓硝酸发黄,请用化学方程式表示其原理______.
(3)肼在一定条件下可发生分解反应:3N
2H
4(g)⇌N
2(g)+4NH
3(g),已知断裂Imol N-H、N-N、N≡N分别需要吸收能量390.8kJ、193kJ、946kJ.则该反应的反应热△H=______kJ/mol.
(4)某化学兴趣小组模拟NH
3的合成,
①在其它条件不变的情况下,改变n(H
2)/n(N
2)投料比与平衡时NH
3的体积分数的关系如图1所示,则当
投料比为4时,达平衡后NH
3的体积分数可能是图中的点______(填“D”“E”或“F”).
②现有容积为1L的甲乙两个恒温恒容密闭容器,向甲中加入2mol N
2和6mol H
2气体后发生如下反应:N
2(g)+3H
2(g)⇌2NH
3(g)△H=-a kJ•mol
-1,反应达到平衡状态时生成2mol NH
3,放出热量Q
1kJ;乙中加入2molNH
3,反应达到平衡时,吸收热量Q
2kJ,则Q
1与Q
2的相互关系正确的是______.
A.Q
1+Q
2=a B.Q
1+2Q
2<2a C.Q
1+2Q
2>2a D.Q
1+Q
2<a
(5)氨在氧化炉主要有以下两个反应:
a 4NH
3(g)+5O
2(g)⇌4NO(g)+6H
2O(g)△H=-905.5kJ/mol
b 4NH
3(g)+3O
2(g)⇌2N
2(g)+6H
2O(g)△H=-1267kJ/mol
①一定温度下,在2L的密闭容器中充入
mol NH
3与3mol O
2发生反应b,达到平衡后测得容器中NH
3的物质的量为2mol,则反应b的化学平衡常数K=______.
②一定温度下,在氧化炉中通入10molNH
3发生反应 a,测得体系向外界释放2000kJ热量,则此时氨气的转化率为______(结果保留两位小数).
③测得温度对NO、N
2产率的影响如图2所示,下列说法错误的是______.
A.升高温度,反应 a和b的平衡常数均增大
B.840℃后升高温度,反应a的正反应速率减小,反应b的正反应速率增大
C.900℃后,NO产率下降的主要原因是反应a平衡逆向移动
D.800℃左右时,氨的催化氧化主要按照反应a 进行.