(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 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×100%=25%,解得:a=0.4,
N2的转化率为×100%=40%,故N2的转化率为40%;
②平衡常数 KA==,故答案为:;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==mol?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;