研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义。
(1)肼(N
2H
4)与N
2O
4分别是火箭发射中最常用的燃料与氧化剂。已知2N
2H
4(l)+N
2O
4(l)===3N
2(g)+4H
2O(l) ΔH=-1 225 kJ·mol
-1。几种化学键的键能数据如下:
化学键
| N—H
| N—N
| N≡N
| O—H
|
键能/(kJ·mol-1)
| 390
| 190
| 946
| 460
|
则1 mol N
2O
4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________。
(2)N
2O
4与NO
2转化的热化学方程式为N
2O
4(g)

2NO
2(g) ΔH=+24.4 kJ·mol
-1。
①将一定量的N
2O
4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是________(填字母)。
a.v
正(N
2O
4)=2v
逆(NO
2) b.体系颜色不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在一密闭容器中发生该反应,达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次达到平衡时,则混合气体的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由______________________________________。
③平衡常数K可用反应体系中气体物质平衡分压表示,即K表达式中平衡浓度可用平衡分压代替,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO
2)=p
总×x(NO
2)]。写出上述反应平衡常数K的表达式________(用p
总、各气体物质的量分数x表示);影响K的因素为________。
(3)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时,分别将2.00 mol N
2和6.00 mol H
2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,限着反应的进行,气体混合物中n(H
2)、n(NH
3)与反应时间(t)的关系如表所示:
t/min
| 0
| 5
| 10
| 15
| 20
| 25
| 30
|
n(H2)/mol
| 6.00
| 4.50
| 3.60
| 3.30
| 3.03
| 3.00
| 3.00
|
n(NH3)/mol
| 0
| 1.00
| 1.60
| 1.80
| 1.98
| 2.00
| 2.00
|
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N
2、H
2、NH
3,其浓度均为3 mol·L
-1,则此时v
正________________(填“大于”“小于”或“等于”)。
②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系,如图1所示,表示c(N
2)—t的曲线是________。在此温度下,若起始充入4 mol N
2和12 mol H
2,则反应刚达到平衡时,表示c(H
2)—t的曲线上相应的点为________。

(4)有人设想以N
2和H
2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图2所示。电池正极的电极反应式是____________________,A是_______________________________。