Question

【題目】鎂、硫、氮的化合物在工業(yè)上用途非常廣泛。

（1）硝酸廠尾氣中含有大量的NO,可用氫氣催化還原法除去NO，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：

2NO(g)+4H2(g)+O2(g)=N2(g)+4H2O(g) △H=-1143 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1

則2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=___________kJ·mol-1。

（2）一種鎂一鋰雙離子二次電池的裝置如圖1所示。

①放電時(shí)， Mg 電 極 為___________ (填“ 正極”或“負(fù)極” ), Li +遷 移 至___________ (填“正極區(qū)”或“負(fù)極區(qū)”)。

②充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_______________________________。

（3）在一定條件下,反應(yīng)：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。

①圖中p1、p2、p3、p4 代表不同壓強(qiáng)，壓強(qiáng)最大的是___________。該反應(yīng)的△H___________(填“>"“<”或“=”下同)0。

②壓強(qiáng)為p4時(shí)，在Y點(diǎn)：v(正)___________v(逆)。

③圖中W、X、Y、Z四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、k3、K4由大到小的顧序?yàn)?/span>_____________。

Answer 1

【答案】 -659 負(fù)極 正極區(qū) LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+ p4 > < K4>K3>K2>K1

【解析】(1)①2NO(g)+4H2(g)+O2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1143kJ·mol-1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1，根據(jù)蓋斯定律：①-②得：2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=(-1143kJmol-1)-(-484kJmol-1)=-659kJmol-1，故答案為：-659；

(2)①根據(jù)圖示，放電時(shí)，Mg電極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鎂為負(fù)極；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則鋰離子電池放電時(shí)，Li+向正極遷移，故答案為：負(fù)極；正極區(qū)；

②根據(jù)圖示可知，充電時(shí)，陽(yáng)極的電極上LiFePO4失電子，電極反應(yīng)式為：LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4，故答案為：LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4；

(3)①反應(yīng)：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，甲烷的轉(zhuǎn)化率減小，即壓強(qiáng)越大，甲烷的轉(zhuǎn)化率越小，因此p1、p2、p3、p4代表不同壓強(qiáng)，壓強(qiáng)最大的是p4；根據(jù)圖像，升高溫度，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H>0，故答案為：p4；>；

②壓強(qiáng)為p4時(shí)，Y點(diǎn)不是平衡狀態(tài)，要達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)需要逆向進(jìn)行，因此v(正)＜v(逆) ，故答案為：＜；

③該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，因此圖中W、X、Y、Z四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3、K4由大到小的顧序?yàn)?/span>K4>K3>K2>K1，故答案為：K4>K3>K2>K1。