题目
氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题:
(1)
已知:H2的燃烧热△H为-285.8kJ/mol。
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133
kJ/mol
H2O(g)=H2O(1)
△H=-44 kJ/mol
则H2和NO2反应生成两种无污染的气体的热化学反应方程式为。
(2)
一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.40molN2O4 , 发生反应:N2O4(g) 2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下: 时间/s 20 40 60 80 100 c(NO2)/(mol/L) 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30 ①0~40s内,v(NO2)=。 ②升高温度时,气体颜色加深,则上述反应是(填“放热”或“吸热”)反应。 ③该温度下反应的化学平衡常数K=。 ④相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN2O4 , 则达到平衡后c(NO2)(填“>”=”或”<”)0.60mol/L
(3)
已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H的反应历程分两步: ①2NO(g) N2O2(g)(快) △H1<0,v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c(N2O2) ②N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢) △H2<O,v2正=k2正c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆c2(NO2) 比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小:E1E2(填“>”“<”或“=”),其判断理由是;2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、k2逆的关系式为。
(4)
N2O5是绿色硝化试剂,溶于水可得硝酸。下图是以N2O4为原料电解制备N2O的装置。写出阳极区生成N2O5的电极反应式(注意阳极区为无水环境,HNO3亦无法电离):
。
答案: 【1】4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g) △H=-1100.2kJ/mol
【1】0.005mol/(L·s)【2】吸热【3】1.8【4】<
【1】<【2】活化能越大,一般分子成为活化分子越难,反应速率越慢【3】
【1】N2O4-2e-+2HNO3=2N2O3+2H+