Question

（16分）碳、氮及其化合物在工農業(yè)生產生活中有著重要作用。請回答下列問題：

（1）用CH4 催化還原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4（g）+ 4NO2（g）=4NO（g）＋CO2（g）+ 2H2O（g） ΔH1＝－574 kJ·molˉ1

CH4（g）+ 4NO（g）= 2N2（g）＋CO2（g）+ 2H2O（g） ΔH2

若2 mol CH4 還原NO2 至N2，整個過程中放出的熱量為1734 kJ，則ΔH2＝ ；

（2）據報道，科學家在一定條件下利用Fe2O3與甲烷反應可制取“納米級”的金屬鐵。其反應為：Fe2O3（s）+ 3CH4（g）2Fe（s）+ 3CO（g）+6H2（g） ΔH>0

①若反應在5L的密閉容器中進行，1min后達到平衡，測得Fe2O3在反應中質量減少3．2g。則該段時間內CO的平均反應速率為________________。

②若該反應在恒溫恒壓容器中進行，能表明該反應達到平衡狀態(tài)的是____________

a．CH4的轉化率等于CO的產率

b．混合氣體的平均相對分子質量不變

c．v（CO）與v（H2）的比值不變

d．固體的總質量不變

③該反應達到平衡時某物理量隨溫度變化如圖所示，當溫度由T1升高到T2時，平衡常數KA KB（填“>”、“<”或“=”）。縱坐標可以表示的物理量有哪些 。

a．H2的逆反應速率

b．CH4的的體積分數

c．混合氣體的平均相對分子質量

d．CO的體積分數

（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解50ml2mol/L的氯化銅溶液的裝置示意圖：

請回答：

①甲烷燃料電池的負極反應式是：__________________________。

②當A中消耗0．05mol氧氣時，B中________________極（填“a”或“b”）增重________________g。

（4）工業(yè)合成氨氣需要的反應條件非常高且產量低，而一些科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）實現氨的電化學合成，從而大大提高了氮氣和氫氣的轉化率。電化學合成氨過程的總反應式為：N2＋3H22NH3，該過程中還原反應的方程式為 。

Answer 1