Question

【題目】碳、氮、硫的化合物在生產生活中廣泛存在。請回答：

（1）以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-l59.5kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-160.5kJ·mol-1

寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式__。

（2）T溫度時在容積為2L的恒容密閉容器中只充入1.00molNO2氣體發(fā)生反應：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0。不同時刻測得容器中n(NO2)如下表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
n(NO2)/mol	1.00	0.80	0.65	0.55	0.50	0.50

①升高溫度K值___（增大、減�。�，T溫度時化學平衡常數K=___mol-1·L

②從0～2s該反應的平均速率v(NO2)=___。

③對可逆反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0。恒溫，恒容密閉容器中，下列說法中，能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是___。

A.混合氣體的密度不再變化

B.混合氣體的壓強不再變化

C.氧氣的轉化率不再變化

D.N2、O2、NO的物質的量之比為1:1:2

（3）常溫下，用SO2與NaOH溶液反應可得到NaHSO3、Na2SO3等。

①已知Na2SO3水溶液顯堿性，原因是___(寫出主要反應的離子方程式)，該溶液中，c(Na+)___2c(SO32-)+c(HSO3-)(填“＞”“＜”或“＝”)。

②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO3-、SO32-物質的量分數隨pH變化曲線如圖所示(部分)，根據圖示，則SO32-的第一步水解平衡常數=____。

Answer 1

【答案】2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O（l） △H=-320.0kJ/mol 減小 8 0.0875mol/(L·s) BC SO32-+H2OHSO3-+OH- ＞ 10-6.8

【解析】

(1)依據熱化學方程式和蓋斯定律計算①+②得到CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式；

(2)①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0，溫度升高，平衡逆向移動，則K減�。� ，根據化學平衡常數K1=計算K1，進而計算2NO(g)+O2(g)2NO2(g)化學平衡常數K=；

②根據v=計算出前2s內v(NO2)；

③根據化學平衡狀態(tài)分析；

(3)①亞硫酸根離子水解導致溶液顯示堿性，根據電荷守恒確定離子濃度的關系；

②根據水解平衡常數表達式結合圖中數據來計算。

(1)①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJmol-1，②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-160.5kJmol-1，依據熱化學方程式和蓋斯定律計算①+②得到CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式為2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-320.0kJ/mol，故答案為：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-320.0kJ/mol；

(2)①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0，溫度升高，平衡逆向移動，則K減��； ，根據化學平衡常數K1==0.125，所以2NO(g)+O2(g)2NO2(g)化學平衡常數K==8，故答案為：減�。�8；

②根據表中數據計算出前2s內v(NO2)====0.0875mol/(Ls)，故答案為：0.0875mol/(L·s)；

③A.該可逆反應在恒容條件下進行，質量反應前后不變，則混合氣體的密度始終不變化，錯誤；

B.該可逆反應在恒容條件下進行，正向進行，體積減小，則壓強減小，當混合氣體的壓強不再變化時，該反應達到化學平衡狀態(tài)，正確；

C.反應沒平衡時，氧氣的轉化率會變化，當氧氣的轉化率不變化時，該反應達到化學平衡狀態(tài)，正確；

D.物質的量之比不能作為判斷化學平衡狀態(tài)依據，錯誤；

綜上，正確的為BC，故答案為：BC；

(3)①亞硫酸根離子水解導致溶液顯示堿性，原理是：SO32-+H2OHSO3-+OH-，所以，該溶液中，c(H+)＜c(OH-)，根據電荷守恒，則：c(Na＋)＞2c(SO32-)＋c(HSO3-)，故答案為：SO32-+H2OHSO3-+OH-；＞；

②亞硫酸根離子的水解平衡常數K= ，當pH=7.2時，SO32-、HSO3-濃度相等，所以K=c(OH-)=10-6.8，故答案為：10-6.8。