氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知:H
2的燃烧热△H为-285.8kJ/mol。
N
2(g)+2O
2(g)=2NO
2(g) △H=+133 kJ/mol
H
2O(g)=H
2O(1) △H=-44 kJ/mol
则H
2和NO
2反应生成两种无污染的气体的热化学反应方程式为______________________。
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.40molN
2O
4,发生反应:N
2O
4(g)

2NO
2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:
时间/s
| 20
| 40
| 60
| 80
| 100
|
c(NO2)/(mol/L)
| 0.12
| 0.20
| 0.26
| 0.30
| 0.30
|
①0~40s内,v(NO
2)=___________。
②升高温度时,气体颜色加深,则上述反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。
③该温度下反应的化学平衡常数K=___________。
④相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN
2O
4,则达到平衡后c(NO
2)___________(填“>”=”或”<”)0.60mol/L
(3)已知2NO(g)+O
2(g)

2NO
2(g) △H的反应历程分两步:
①2NO(g)

N
2O
2(g)(快) △H
1<0,v
1正=k
1正c
2(NO),v
1逆=k
1逆c(N
2O
2)
②N
2O
2(g)+O
2(g)

2NO
2(g)(慢) △H
2<O,v
2正=k
2正c (N
2O
2)·c(O
2),v
2逆=k
2逆c
2(NO
2)
比较反应①的活化能E
1与反应②的活化能E
2的大小:E
1___________E
2(填“>”“<”或“=”),其判断理由是____________________;2NO(g)+O
2(g)

2NO
2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k
1正、k
1逆、k
2正、k
2逆的关系式为______________________。
(4)N
2O
5是绿色硝化试剂,溶于水可得硝酸。下图是以N
2O
4为原料电解制备N
2O的装置。写出阳极区生成N
2O
5的电极反应式(注意阳极区为无水环境,HNO
3亦无法电离):_________________________________。
