Question

（14分）

I．我國即將建成自己的載人空間站。載人航天器的生態系統中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂。

⑴某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO₂=2CO+O₂，CO可用作燃料。已知該反應的某極反應為：4OH^-－4e^-=O₂↑+2H₂O，則另一極反應為：           。

⑵有人提出，可以設計某溫度下的反應：2CO=2C+O₂（△H>O、△S<O）來消除CO的污染。請你判斷該溫度下上述反應是否能發生并說明理由是                。

Ⅱ.大氣固氮屬于自然固氮，合成氨是目前人工固氮的主要方法。科學家一直致力“人工固氮”新方法的研究。

⑴有關大氣固氮(以N₂+O₂    2NO為例)、人工固氮(以N₂+3H₂  2NH₃為例)反應的平衡常數的值如下表。

反應	N2+02 2NO	N2+3H22NH3
溫度/℃	27	2000	100	400
K	3.84×10-31	0.1	3.4×109	2.0x104

下列說法正確的是           。(填字母)

a．大氣固氮與人工固氮都是放熱反應

b．人類模擬大氣固氮無現實意義

c．尋找在常溫下合成氨的高效催化劑是目前人工固氮的新方向

d．在常溫下，人工固氮非常容易進行

⑵已知：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)     =-92.4kJ·mol^-1

2H₂(g)+0₂(g)=2H20(1)        =-571.6 kJ·mol^-1

據報道，在常溫、常壓、光照、催化劑的條件下，N₂可以與水反應，則反應 N₂(g)+3H₂0(1)=2NH₃(g)+3／2O₂(g)的=           KJ·mol^-1。

⑶某研究小組在673 K、30 MPa下，在體積為的密閉容器中進行反應：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)，其(H₂)和 (NH₃)隨時間變化的關系如圖所示。

①下列敘述正確的是           。(填字母)

  A．點a的正反應速率比點b的大

B．點c處反應達到化學平衡狀態

C．若t₃時由673K升至773 K，則 (H₂)將增大

②從開始到平衡時反應的平均速率(以H₂的濃度變化表示) (H₂)=              。

③若開始時 (N₂)= (H₂)，則反應的平衡常數=            (用代數式表示)。

 

Answer 1

14分I．（1）2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-   （2）不能，這是個焓增熵減的變化

Ⅱ.（1）bc （2）+765.0 kJ·mol^-1 （3）① AC ② 3n₂/(2Vt₂) mol/(L·s)

③ n₂²V²/[(n₃-n₂/2)×(n₃-3n₂/2)³]

解析: