汽车发动机工作时会产生包括CO、NOx等多种污染气体，涉及到如下反应: ①N2(...

许多含氮物质是农作物生长的营养物质。

（1）肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的发射。已知下列反应：

①N2(g)+O2(g) =2NO(g)  ΔH=+180kJ·mol－1

②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)  ΔH=－112kJ·mol－1

③2NO2(g)N2O4(g)  ΔH=－57kJ·mol－1

④2N2H4(g)+N2O4(g) =3N2(g)+4H2O(g)  ΔH=－1136kJ·mol－1

则N2H4与O2反应生成氮气与水蒸气的热化学方程式为_________________。

（2）一定温度下，向某密闭容器中充入1 mol NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示：

①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为_______。平衡时若保持压强、温度不变，再向体系中加入一定量的Ne，则平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

②a点时NO2的转化率为___________，用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp，则该温度下Kp=________Pa－1。

（3）已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g)中，v正=k正c(N2O4)，v逆=k逆c2(NO2)(k正、k逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10，则k正=______k逆。升高温度，k正增大的倍数_______(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。

（4）氨气是合成众多含氮物质的原料，利用H2－N2—生物燃料电池，科学家以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂，X交换膜为隔膜，在室温条件下即实现了合成NH3的同时还获得电能。其工作原理图如下：

则X膜为___________交换膜，正极上的电极反应式为______________________。

甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂，该物质可由甲胺(CH3NH2)、PbI2及HI为原料来合成。请回答下列问题：

(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g)，已知该反应中相关化学键的键能数据如下表所示：

则该反应的△H=___________kJ·mol－1

(2)工业上利用水煤气合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H<0。一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2，5min末反应达到化学平衡状态，测得各组分浓度如下表所示。

①0～5min内，用CO表示的平均反应速率为___________。

②既能加快反应速率，又能提高氢气转化率的措施有___________(答一条即可)。

③能说明上述反应已达化学平衡状态的是___________(填字母)。

A.v正(CO)=2v逆(H2)

B.混合气体密度保持不变

C.反应容器内压强保持不变

D.混合气体的平均摩尔质量不变

(3)PbI2可由Pb3O4和HI反应制备，反应的化学方程式为___________。

(4)常温下PbI2饱和溶液中c(I－)=2.0×10－3mol·L－1，则Ksp(PbI2)=___________；已知Ksp(PbS)=4.0×10－28，则反应PbI2(s)+S2－(aq)PbS(s)+2I－(aq)的平衡常数K=___________。

(5)HI的分解反应曲线和液相法制备HI的反应曲线分别如图1和图2所示：

①反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的△H___________(填“>”或“<")0。

②将SO2通入碘水中会发生反应：SO2+I2+2H2O===4H++SO42－+2I－，I2+I－I3－。图2中曲线b所代表的微粒是___________(填微粒符号)。

氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。

(1)发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。肼(N2H4)与N2O4的反应为

2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g)    △H=-1077 kJ·mol-1。

已知相关反应的化学键键能数据如下表所示：

①使1 mol N2O4(g)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是________________。

②下列能说明2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H  达平衡状态的是________

a.混合气体的平均相对分子质量不变     b.V（N2）=3V（ N2O4）

c.N2H4的质量保持不变                d. △H不再变化

(2)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g)。将一定量的N2O4放人恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如下图所示。

①由图推测该反应的△H_______0(填>”或“<”)，理由为____________________________。

②图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强p0为108 kPa，则该温度下反应的平衡常数Kp＝________________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(3)电解NO2制备NH4NO3，其工作原理如下图所示。

①阴极的电极反应式为____________________________________________________。

②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充某种化合物——物质A，则A的化学式为________________。

研究氮氧化物的反应机理，对于消除其对环境的污染有重要意义。

(1)升高温度，绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率却随着温度的升高而减小。查阅资料知：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步：

I.2NO(g) N2O2(g)(快)    △H1<0    v1正=k1正c2(NO)   v1逆=k1逆c(N2O2)

Ⅱ.N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢)  △H2<0   v2正=k2正c(N2O2)c(O2)    v2逆=k2逆c2(NO2)

请回答下列问题：

①反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的△H=___________(用含△H1和△H2的式子表示)。一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=___________，升高温度，K值___________(填“增大”“减小”或“不变”)

②决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是反应Ⅱ，反应I的活化能E1与反应Ⅱ的活化能E2的大小关系为E1___________E2(填“>”“<”或“=”)。由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为___________(填字母)。

(2)通过图所示装置，可将汽车尾气中的NO、NO2转化为重要的化工原料HNO3，其中A、B为多孔惰性电极。该装置的负极是__________ (填“A”或“B”)，B电极的电极反应式为__________。

(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1L溶液甲，溶液乙为0.1mol/L的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO3－)、c (NO2－)和c(CH3COO－)由大到小的顺序为__________(已知HNO2的电离常数Kα=7.1×10－4mol/L，CH3COOH的电离常数Kα=1.7×10－5mol/L)。可使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是__________。

a.向溶液甲中加适量水    b.向溶液甲中加适量NaOH

c.向溶液乙中加适量水    d.向溶液乙中加适量NaOH

处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。

（1）CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为N2O（g）+CO（g）CO2（g）+N2（g）   △H。几种物质的相对能量如下：

①△H=___________ kJ·mol－1。改变下列“量”，一定会引起△H发生变化的是___________（填代号）

A.温度    B.反应物浓度    C.催化剂    D.化学计量数

②有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。其总反应分两步进行：

第一步：Fe++N2O===FeO++N2；第二步：____________（写化学方程式）。

第二步步反应不影响总反应达到平衡所用时间，由此推知，第二步反应速率_____第一步反应速率（填“大于”或“等于”）。

（2）在实验室，采用I2O5测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO，发生反应：I2O5 （s）+5CO（g）5CO2（g）+I2（s）。测得CO的转化率如图1所示。

①相对曲线a，曲线b仅改变一个条件，改变的条件可能是________。

②在此温度下，该可逆反应的平衡常数K=___________（用含x的代数式表示）。

（3）工业上，利用CO和H2合成CH3OH。在1L恒容密闭容器中充入1 mol CO（g）和 n molH2，在250℃发生反应：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），测得混合气体中CH3OH的体积分数与H2的物质的量的关系如图2所示。在a、b、c、d点中，CO的平衡转化率最大的点是___________。

（4）有人提出，利用2CO（g）===2C（s）+O2（g）消除CO对环境的污染，你的评价是___________（填“可行”或“不可行”）

（5）CO－空气碱性燃料电池（用KOH作电解质），当恰好完全生成KHCO3时停止放电。写出此时负极的电极反应式：_________。