Question

(14分)氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。

（1）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应：

①4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) H1

②4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) H2

则反应4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l) H＝ 。(请用含有H1、H2的式子表示)

（2）合成氨实验中，在体积为3 L的恒容密闭容器中，投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨，平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示：

温度(K)	平衡时NH3的物质的量(mol)
T1	2.4
T2	2.0

已知：破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。

①则T1 T2(填“＞”、“＜”或“=”)

②在T2 K下，经过10min达到化学平衡状态，则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ，平衡时N2的转化率α(N2)= 。

③下列图像分别代表焓变(H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系，其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是 。

（3）某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。

①M区发生的电极反应式为 。

②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极)，设饱和氯化钾溶液体积为500 mL，当溶液的pH值变为13时(在常温下测定)，若该燃料电池的能量利用率为80%，则需消耗N2H4的质量

为 g(假设溶液电解前后体积不变)。

Answer 1