27.氮是一种非常重要的元素,它的单质和化合物应用广泛,在科学技术和生产中有重要的应用。试回答下列问题:
(1)N2和H2为原料合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号) 。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
(2)在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体充入一个2L固定容积的密闭容器中,10分钟后反应达平衡时,n(N2)=1.0mol,n(H2)=1.0mol,n(NH3)=0.4mol,则反应速率v(N2)= mol/(L·min)。
(3)在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如下图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号) 。
a.在t1-t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3-t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0-t5时,容器内NO2的体积分数在t3-t4时值的最大
(4)氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,最常见的制备联氨的方法是以丙酮为催化剂,用次氯酸钠与氨气反应,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式: 。
(5)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 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为 。
(6)直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O,电解质溶液一般使用KOH溶液,则负极电极反应式是 .从理论上分析,该电池工作过程中 (填“需要”或“不需要”)补充碱(KOH).