Question

【题目】镁、硫、氮的化合物在工业上用途非常广泛。

（1）硝酸厂尾气中含有大量的NO,可用氢气催化还原法除去NO，发生的主要反应如下：

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

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

（2）一种镁一锂双离子二次电池的装置如图1所示。

①放电时， Mg 电 极 为___________ (填“ 正极”或“负极” ), Li +迁 移 至___________ (填“正极区”或“负极区”)。

②充电时,阳极的电极反应式为_______________________________。

（3）在一定条件下,反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)平衡时CH4的转化率与温度和压强的关系如图2所示。

①图中p1、p2、p3、p4 代表不同压强，压强最大的是___________。该反应的△H___________(填“>"“<”或“=”下同)0。

②压强为p4时，在Y点：v(正)___________v(逆)。

③图中W、X、Y、Z四点对应的反应的平衡常数K1、K2、k3、K4由大到小的顾序为_____________。

Answer 1

【答案】 -659 负极 正极区 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，根据盖斯定律：①-②得：2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=(-1143kJmol-1)-(-484kJmol-1)=-659kJmol-1，故答案为：-659；

(2)①根据图示，放电时，Mg电极失去电子发生氧化反应，镁为负极；原电池中阳离子向正极移动，则锂离子电池放电时，Li+向正极迁移，故答案为：负极；正极区；

②根据图示可知，充电时，阳极的电极上LiFePO4失电子，电极反应式为：LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4，故答案为：LiFePO4-xe-═xLi++Li1-xFePO4；

(3)①反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，即压强越大，甲烷的转化率越小，因此p1、p2、p3、p4代表不同压强，压强最大的是p4；根据图像，升高温度，甲烷的转化率增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，△H>0，故答案为：p4；>；

②压强为p4时，Y点不是平衡状态，要达到平衡状态，反应需要逆向进行，因此v(正)＜v(逆) ，故答案为：＜；

③该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，因此图中W、X、Y、Z四点对应的反应的平衡常数K1、K2、K3、K4由大到小的顾序为K4>K3>K2>K1，故答案为：K4>K3>K2>K1。