17.回答下列問題
(1)NaBH
4催化釋氫。在催化劑作用下,NaBH
4與水反應(yīng)生成H
2,可能的反應(yīng)機理如圖所示:
①其他條件不變時,以D
2O代替H
2O催化釋氫,所得氣體的分子式為
。
②已知:H
3BO
3為一元弱酸,H
3BO
3水溶液呈酸性的原因是
(用離子方程式表示)。
(2)氨是重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一。在一定條件下,向某反應(yīng)容器中投入5molN
2、15molH
2在不同溫度下反應(yīng)生成氨平衡體系中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖所示:
①溫度T
1,T
2,T
3中,最大的是
,M點N
2的轉(zhuǎn)化率為
。
②1939年捷姆金和佩熱夫推出氨合成反應(yīng)在接近平衡時凈速率方程式為r(NH
3)=k
1p(N
2)
-k
2,k
1、k
2分別為正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù);p(N
2)、p(H
2)、p(NH
3)代表各組分的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù));α為常數(shù),工業(yè)上以鐵為催化劑時,α=0.5。由M點數(shù)據(jù)計算
=
(MPa)
-2(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)氮的氧化物對大氣的污染可用氨來處理。
①已知:H
2O(g)=H
2O(l)ΔH=-44kJ/mol
N
2(g)+2O
2(g)=2NO
2(g)ΔH=+68kJ/mol
2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(l)ΔH=-571kJ/mol
N
2(g)+3H
2(g)?2NH
3(g) ΔH=-92kJ/mol
請根據(jù)本題相關(guān)數(shù)據(jù),寫出NH
3(g)還原NO
2(g)生成N
2(g)和H
2O(g)的熱化學(xué)方程式:
。
②將NH
3和NO
2以一定的流速,分別通過甲、乙兩種催化劑進行反應(yīng),相同時間內(nèi)測量逸出氣體中NO
2含量,從而確定尾氣脫氮率(即NO
2的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖所示:
a點
(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);脫氮率a~b段呈現(xiàn)如圖變化,可能的原因是
。