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（2010•青岛二模）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/10/06 06:21:08
（2010•青岛二模）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
若1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则△H2=______；
（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+ ）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H2 
     通电     
.
一定条件
（1）CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1    ①
        CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2                ②
根据盖斯定律得：2CH4（g）+4NO2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）+2N2（g）△H1+△H2                    
而 1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，所以△H1+△H2=-1734kJ•mol-1，则△H2=-1734kJ•mol-1+574kJ•mol-1=-1160 kJ•mol-1，故答案为：-1160kJ•mol-1；        
（2）阴极得电子发生还原反应：N2+6H++6e-=2NH3，故答案为：N2+6H++6e-=2NH3
（3）①N2 +3H2   

     通电     
.
一定条件   2NH3
起始（mol）      1         3                    0
反应（mol）      a         3a                   2a
平衡（mol）     1-a       3-3a                  2a
因混合气体中氨占25%，则
 2a
(1−a)+(3−3a)+ 2a×100%=25%，解得：a=0.4，
N2的转化率为
0.4
 1 ×100%=40%，故N2的转化率为40%；
②平衡常数 KA=
C2(NH3)
C(N2 )C3(H2)=
0.082
0.06×0.183，故答案为：
0.082
0.06×0.183；升高温度平衡向吸热的方向移动，即逆反应方向移动，平衡常数减小，故答案为：＞；
③N2的反应速率为V=
△C
△t=
0.08
3mol•L-1•min-1，而V（H2）=3V（N2）=0.08 mol•L-1•min-1，
故答案为：0.08 mol•L-1•min-1；
③根据表可知第2min是平衡建立过程，反应速率加快，H2的量没有增加，根据外界条件对化学反应速率的影响，可知使用催化剂、升高温度均可，增加H2的浓度是不可，故选：a；
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