(15分)Ⅰ.施莱辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4与水反应制取氢气:BH4- + 2H2O ="=" BO2- + 4H2↑(反应实质为水电离出来的H+被还原)。研究表明,该反应生成H2的速率受外界条件影响,下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反应过程中,某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间)。
体系 pH |
不同温度下的半衰期(min) |
|||
0℃ |
25℃ |
50℃ |
75℃ |
|
8 |
4.32×100 |
6.19×10-1 |
8.64×10-2 |
1.22×10-2 |
10 |
4.32×102 |
6.19×101 |
8.64×100 |
1.22×100 |
12 |
4.32×104 |
6.19×103 |
8.64×102 |
1.22×102 |
14 |
4.32×106 |
6.19×105 |
8.64×104 |
1.22×104 |
(1)已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性,用离子方程式表示出溶液显碱性的原因 ,溶液中各离子浓度大小关系为 。
(2)从上表可知,温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响? 。
(3)反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响? 。
Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨,常温下是一种无色油状液体,沸点为113.5℃。肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图)。
温度较低时主要反应①:N2H4 + O2 N2 + 2H2O
温度较高时主要反应②:N2H4 + 2O2 2NO + 2H2O
不考虑其他反应,完成下列填空:
(4)若反应①在250℃时的平衡常数为K1,350℃时的平常数 为K2,则K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
(5)反应于1100℃时达到平衡后,下列措施能使容器中增大的有 (填字母序号)。
A.恒容条件下,充入He气 B.增大容器体积
C.恒容条件下,充入N2H4 D.使用催化剂
(6)若将n mol肼和2n molO2充入某容积为n L的刚性容器中,在800℃和一定压强、合适催化剂的作用下,反应①和②同时达到平衡,实验测得N2的产率x,NO的产率为y,则该条件下反应②的平衡常数K= (用x、y的代数式表示,不必化简)。