16. 工业上利用N
2和H
2可以实现合成氨气,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列有关问题:
(1)已知N
2(g)+O
2(g)=2NO(g) ΔH =+180.5kJ·mol
-1,N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g) ΔH =-92.4kJ·mol
-1,2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(g) ΔH =-483.6kJ·mol
-1,写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式为
___________。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N
2(g)+3H
2(g)
2NH
3(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/K | 298 | 398 | 498 | ...... |
K/(mol/L)2 | 4.1×106 | K1 | K2 | ...... |
完成下列问题:
①比较K
1、K
2的大小:K
1______K
2(填“>”、“=”或“<”);
②在恒温恒压下判断该反应达到化学平衡状态的依据是
______(填序号);
A.2v(H
2)
(正)=3v(NH
3)
(逆) B.2v(N
2)
(正)=v(H
2)
(逆)C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)硝酸工业的尾气NO可用于制备NH
4NO
3,其工作原理如图。
①其阴极的电极反应式为
___________。
②常温下,1L pH=6的NH
4NO
3溶液中c(NH
3·H
2O)+c(OH
-)=
________mol·L
-1。
(4)工业上生产尿素的化学方程式为:2NH
3(g)+CO
2(g)
CO(NH
2)
2(s)+H
2O(l)。在T℃,体积为4L的密闭容器中,通入6mol NH
3和3mol CO
2,反应达到平衡时,c(NH
3)=0.5mol·L
-1,c(CO
2)=0.25mol·L
-1。若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3mol NH
3,则此时反应的v
正____ v
逆(填“>”“<”或“=”)。再次平衡后,平衡常数为
______。