17.含氮化合物對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有多種影響,化學(xué)工作者設(shè)計(jì)了如下再利用的方案:
(1)以NH
3和CO
2為原料合成化肥-尿素[CO(NH
2)
2],兩步反應(yīng)的能量變化如圖:
①已知第二步反應(yīng)決定了生產(chǎn)尿素的快慢,可推測(cè)E
1
E
3(填“>”“<”或“=”)。
②該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后,下列措施能提高NH
3轉(zhuǎn)化率的是
。
A.選用更有效的催化劑
B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度
D.縮小容器的體積
(2)氨的催化氧化過(guò)程可發(fā)生以下兩種反應(yīng),該過(guò)程易受催化劑選擇性影響。
Ⅰ:4NH
3(g)+5O
2(g)?4NO(g)+6H
2O(g)ΔH<0;
Ⅱ:4NH
3(g)+3O
2(g)?2N
2(g)+6H
2O(g)ΔH<0;
在容積固定的密閉容器中充入1.5molNH
3和1.55molO
2,一定時(shí)間段內(nèi),在催化劑作用下發(fā)生上述反應(yīng)。生成物NO和N
2的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線如圖。
①當(dāng)溫度處于400℃~840℃時(shí),N
2的物質(zhì)的量減少,NO的物質(zhì)的量增加,其原因是
。
②840℃時(shí),反應(yīng)以反應(yīng)Ⅰ為主,則NH
3的轉(zhuǎn)化率為
(保留小數(shù)點(diǎn)后2位,下同);若520℃時(shí)起始?jí)簭?qiáng)為p
0,恒溫下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K
p=
(K
p為以分壓表示的平衡常數(shù))。
(3)肼(N
2H
4)-空氣燃料電池是一種新型環(huán)保型堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式:
。假設(shè)使用肼-空氣燃料電池電解精煉銅(已知銅的摩爾質(zhì)量為64g/mol),陰極質(zhì)量變化為128g,則肼-空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣
L(假設(shè)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為20%)。