24.研究含氮化合物具有重要意義。
(1)固體碳酸銨在恒溫恒容的密閉容器中達(dá)到分解平衡(NH4)2CO3(g)?2NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)。
①下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù)是
(填選項(xiàng)字母)。
A.2V正(CO2)═V逆(NH2)
B.密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變
D.密閉容器中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)不變
②該反應(yīng)在室溫就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣,下列說(shuō)法正確的是
(填選項(xiàng)字母)。
A.該反應(yīng)ΔS>0
B.平衡后,其它條件不變,增加少量(NH4)2CO3固體的量,NH3濃度增大
C.放熱反應(yīng)在常溫下一定容易進(jìn)行
D.化學(xué)平衡常數(shù)K值很大,則該反應(yīng)的速率一定很快
(2)①在不同溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常數(shù)K如表:
溫度/℃ |
1538 |
1760 |
2404 |
平衡常數(shù)K |
0.86×10-4 |
2.6×10-4 |
64×10-4 |
其他條件相同時(shí),在上述三個(gè)溫度下分別發(fā)生該反應(yīng)。1538℃時(shí),N
2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫出1760℃時(shí)N
2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化曲線
。
②某種用TiO
2作催化劑處理汽車尾氣NO的方法為:2H
2O(g)+4NO(g)+O
2(g)?4HNO
3(g)。在O
2濃度幾乎不變的條件下,模擬NO的降解,反應(yīng)一段時(shí)間后檢測(cè)到混合氣體中N
2濃度明顯上升而硝酸氣體濃度有所降低,請(qǐng)用化學(xué)方程式結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象可能的原因
。
(3)H
2S廣泛用于金屬精制、農(nóng)藥、醫(yī)藥、催化劑再生。在石油化工、冶金等行業(yè)產(chǎn)生的廢氣中含有較多的H
2S,脫除廢氣中的H
2S對(duì)于保護(hù)環(huán)境、合理利用資源有著現(xiàn)實(shí)而重要的意義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①在催化條件下活性炭脫除煤氣中的H
2S(g),將其轉(zhuǎn)化為H
2S(g)和S(s)。
已知H
2S(g)+
O
2(g)═H
2O(l)+SO
2(g) ΔH
1═-562.6kJ?mol
-1,H
2(g)和S(s)的燃燒熱(ΔH)分別為-285.8kJ?mol
-1、-296.6kJ?mol
-1。
則反應(yīng)H
2S(g)=H
2(g)+S(s)ΔH
2
kJ?mol
-1。
②T℃時(shí),將3molH
2S氣體充入體積為2L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)H
2S(g)=H
2(g)+S(g),10min后反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,測(cè)得容器中混合氣體總壓強(qiáng)為pkPa,此時(shí)混合氣體中H
2與H
2S的物質(zhì)的量之比2:1。該溫度下,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
kPa(K
P為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。