Question

（14分）氮的氫化物NH3、N2H4等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天等領(lǐng)域有廣泛應用。

（1）液氨作為一種潛在的清潔汽車燃料已越來越被研究人員重視。它在安全性、價格等方面較化石燃料和氫燃料有著較大的優(yōu)勢。氨的燃燒實驗涉及下列兩個相關(guān)的反應：

①4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l) △H1

②4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l) △H2

則反應 4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l) △H＝ 。（請用含有△H1、△H2的式子表示）

（2）合成氨實驗中，在體積為3 L的恒容密閉容器中，投入4 mol N2和9 mol H2在一定條件下合成氨，平衡時僅改變溫度測得的數(shù)據(jù)如下表所示：

溫度(K)	平衡時NH3的物質(zhì)的量(mol)
T1	2.4
T2	2.0

已知：破壞1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化學鍵消耗的總能量小于破壞2 mol NH3(g)中的化學鍵消耗的能量。

①則T1 T2（填“>”、“<”或“=”）

②在T2 K下，經(jīng)過10min達到化學平衡狀態(tài)，則0~10min內(nèi)H2的平均速率v(H2)= ，平衡時N2的轉(zhuǎn)化率α（N2）= 。

③下列圖像分別代表焓變（△H）、混合氣體平均相對分子質(zhì)量（）、N2體積分數(shù)φ（N2）和氣體密度（ρ）與反應時間的關(guān)系，其中正確且能表明該可逆反應達到平衡狀態(tài)的是 。

（3）某N2H4（肼或聯(lián)氨）燃料電池（產(chǎn)生穩(wěn)定、無污染的物質(zhì)）原理如圖1所示。

①M區(qū)發(fā)生的電極反應式為 。

②用上述電池做電源，用圖2裝置電解飽和氯化鉀溶液（電極均為惰性電極），設(shè)飽和氯化鉀溶液體積為500mL，當溶液的pH值變?yōu)?3時（在常溫下測定），若該燃料電池的能量利用率為80%，則需消耗N2H4的質(zhì)量為 g（假設(shè)溶液電解前后體積不變）。

Answer 1