Question

【題目】碳、氮是中學化學重要的非金屬元素，在生產、生活中有廣泛的應用。

（1）治理汽車尾氣中NO和CO的一種方法是：在汽車的排氣管道上安裝一個催化轉化裝置，使NO與CO反應，產物都是空氣中的主要成分。寫出該反應的熱化學方程式___。

已知：①N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H＝＋179.5kJ/mol

②2NO(g)＋O2(g)＝2NO2(g) △H＝－112.3kJ/mol

③NO2(g)＋CO(g)＝NO(g)＋CO2(g) △H＝－234kJ/mol

（2）己知植物光合作用發生的反應如下：

6CO2(g)＋6H2O(l)C6H12O6(s)＋6O2(g) △H＝＋669.62 kJ/mol

該反應達到化學平衡后，若改變下列條件，CO2轉化率增大的是___。

a.增大CO2的濃度 b.取走一半C6H12O6 c.加入催化劑 d.適當升高溫度

（3）N2O5的分解反應2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)，由實驗測得在67℃時N2O5的濃度隨時間的變化如下：

時間/min	0	1	2	3	4	5
C(N2O5)/(mol·L-1)	1.00	0.71	0.50	0.35	0.25	0.17

計算在0～2min時段，化學反應速率v(NO2)＝___molL－1min－1。

（4）新的研究表明，可以將CO2轉化為炭黑進行回收利用，反應原理如圖所示。

①在轉化過程中起催化作用的物質是___；

②寫出總反應的化學方程式___。

（5）工業上以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2)，反應的化學方程式如下：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)根據上述反應，填寫下列空白

①己知該反應可以自發進行，則△H___0。(填“>”、“<”或“＝”)；

②一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH3和CO2的物質的量之比＝x，如圖是x與CO2的平衡轉化率(α)的關系。α隨著x增大而增大的原因是___；B點處，NH3的平衡轉化率為___。

③一定溫度下，在3L定容密閉容器中充入NH3和CO2，若x＝2，當反應后氣體壓強變為起始時氣體壓強的時達到平衡，測得此時生成尿素90g。該反應的平衡常數K＝___。

Answer 1

【答案】2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-795.8kJ/mol d 0.5 FeO < 越大，的物質的量越大，平衡正向移動，轉化率增大 0.25(mol/L)-3

【解析】

（1）產物都是空氣中的主要成分，所以會生成和，根據蓋斯定律，其熱化學方應方程式為：；

（2）a. 增大的濃度，的轉化率不一定增大，a錯誤；

b. C6H12O6是固體，對平衡無影響，b錯誤；

c. 催化劑只改變反應速率，不改變平衡移動，對轉化率無影響，c錯誤；

d. 該反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，轉化率增大，d正確；

（3）據速率之比等于化學反應系數之比，，

（4）根據圖可知，是催化劑，總反應方程式為：

（5）①該反應為反應前后氣體分子數減小的反應，根據， ，能自發進行，所以；

②越大，的物質的量越大，平衡正向移動，轉化率增大；點處，原料氣中和的物質的量比為，轉化率為，假設為，為，則反應的的物質的量為，根據熱反應方程式可知，反應的的物質的量為，其轉化率為；

③，原料氣中和的物質的量比為，假設為，為，設轉化的為，其三段式為：

2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)

始/ mol 2x x 0 0

轉/ mol 2n n n n

平/ mol (2x-2n) (x-n) n n

相同條件下，壓強之比等于物質的量之比，平衡時，反應后氣體壓強變為起始時氣體壓強的，其 ，，此時生成尿素，尿素的物質的量為，，體積為，其平衡常數為：