Question

碳和氮的許多化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。

（1）工業(yè)上生產(chǎn)硝酸所需要的一氧化氮常用氨氣來(lái)制備，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 。

（2）以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4(s)??? ? △H=-l59.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)? △H=+116.5 kJ·mol-1

③H2O（1）=H2O(g)? ??????????????????? △H=+44.0kJ·mol-1

寫(xiě)出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式?????????????????

（3）以氨氣代替氫氣研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn)，已知氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是2mol·L-1的KOH溶液，電池反應(yīng)為：4NH3+3O2=2N2+6H2O。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為??????????????? ；每消耗3．4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為??????????????? (阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)。

（4）用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)? △H=Q kJ·mol-1。

在T1℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

???????? 時(shí)間（Min） 濃度（mol·L-1）	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

 

①T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ????? ；

②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是? ?? ? (填字母編號(hào))。

a．加入一定量的活性炭 ???? b．通人一定量的NO

c．適當(dāng)縮小容器的體積?????? d．加入合適的催化劑

③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5：3：3，則Q ??? 0(填“>”或“<”)。?

 

Answer 1

【答案】

（1）4NH3+5O24NO+6H2O? （2）2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)；△H=-87.0kJ/mol

（3）2NH3+6OH- -6e-=N2+6H2O?? 0.6NA。（4）①9/16(或0.56)? ②bc? ③<.

【解析】

試題分析：（2）由蓋斯定律方程式①+②-③得熱化學(xué)方程式2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)；△H=-87.0kJ/mol；（3）由原電池原理，結(jié)合電解質(zhì)溶液的堿性確定負(fù)極反應(yīng)式為2NH3+6OH- -6e-=N2+6H2O? ；每消耗3．4g NH3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA；（4）由平衡常數(shù)的表達(dá)式確定T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c（N2）×c（CO2）/c2(NO)=0.56；30min后氣體的濃度均增大，所以可能是通入的NO或縮小了容器的體積；升高溫度時(shí)三種氣體的濃度比值與T1℃平衡狀態(tài)下增大，所以確定平衡逆向移動(dòng)，Q <0.

考點(diǎn):元素化合物知識(shí)、蓋斯定律、原電池原理、化學(xué)平衡及其常數(shù)。