(2010?諸城市模擬)研究化學反應對人類社會的發(fā)展進步有重要意義.
(1)已知:N
2(g)+3H
2(g)2NH
3(g)△H
1=-92.4kJ/mol
2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(g)△H
2=-523.6kJ/mol
H
2O(g)=H
2O(l)△H
3=-44.0kJ/mol
根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N
2在催化劑(摻有少量Fe
2O
3的TiO
2)表面與水發(fā)生反應生成氨氣,試寫出此反應的熱化學方程式
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=-1650kJ/mol
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H=-1650kJ/mol
.
(2)現(xiàn)有反應:Cu+H
2SO
4═CuSO
4+H
2,欲通過如圖1所示裝置實現(xiàn)上述反應,請選擇合適的裝置在括
號內(nèi)標出電極材料(填“Cu”或“C”),并且寫出C電極上的電極反應式
2H++2e-→H2↑
2H++2e-→H2↑
.
(3)長期使用的鍋爐需要定期除水垢,否則會降低燃料的利用率.水垢中含有的CaSO
4,可先用Na
2CO
3溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO
3,而后用酸除去.則CaSO
4 轉(zhuǎn)化為CaCO
3的離子方程式為
CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq)
CaSO4(s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq)
.
(4)科學研究發(fā)現(xiàn)納米級Cu
2O的可作為太陽光分解水的催化劑.一定溫度下,在2L密閉容器中加入納米級Cu
2O并通入0.10mol水蒸氣,發(fā)生反應:2H
2O(g)
2H
2(g)+O
2(g)△H>0,不同時段產(chǎn)生O
2的量見下表:
時間/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
則:
①該條件下上述反應的化學平衡常數(shù)K=
1.7×10-6mol/L
1.7×10-6mol/L
;
②若達到平衡后在t
1時刻保持溫度不變,將容器的體積縮小,請在圖2中畫出正、逆反應速率隨時間變化的關(guān)系圖.