Question

（13分）近些年來(lái)，世界各地頻現(xiàn)種種極端天氣。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是導(dǎo)致極端天氣的重要因素，研究這些化合物的綜合處理具有重要意義。

（1）工業(yè)上可利用二氧化碳和氨氣合成尿素，其總反應(yīng)如下：

2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ，該反應(yīng)在 （填“較高溫度”或“較低溫度”）下能自發(fā)進(jìn)行。

（2）已知合成尿素分兩步進(jìn)行：

第1步：2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)

第2步：NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l)

下列示意圖中[a表示2NH3(g)+ CO2(g)，b表示NH2COONH4(S)，c表示CO(NH2)2(l)+ H2O(l)]，能正確表示尿素合成過(guò)程中能量變化曲線(xiàn)的是（填序號(hào)） 。

（3）合成尿素過(guò)程中，當(dāng)NH3與CO2的物質(zhì)的量之比為1:2時(shí)，NH3

的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。

①A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆(CO2) B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率

v逆 (CO2)(填“﹤”“﹥”或“=”)。

②達(dá)到平衡時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率為 。

（4）活性炭可用于處理大氣污染物NO，在某1L恒容密閉容器中加入 0.100molNO 和2.030mol固體活性炭（無(wú)雜質(zhì)），生成氣體E和氣體F。當(dāng)溫度分別在T1℃和T2℃時(shí)，測(cè)得平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表：

物質(zhì) n/mol T/℃	活性炭	NO	E	F
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

①請(qǐng)結(jié)合上表數(shù)據(jù)，寫(xiě)出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

②上述反應(yīng)在T1℃時(shí)的平衡常數(shù)為K1，在T2℃時(shí)的平衡常數(shù)為K2。計(jì)算K1= ，根據(jù)題給信息判斷，T1和T2的關(guān)系是 。

A. T1>T2B. T1<T2C.無(wú)法比較

③若密閉容器為容積可變，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響

。

 

Answer 1

（13分）（1）較低溫度（1分）

（2）C（1分）

（3）① < （1分） ②15%（2分）

（4）① C+2NON2+CO2（2分）

②9/16（寫(xiě)成小數(shù)也得分0.5625）（2分） C （2分）

③該反應(yīng)氣體分子總數(shù)不變，在其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)升高，平衡不會(huì)移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率不會(huì)改變，壓強(qiáng)升高，使NO濃度增加，反應(yīng)速率增大。（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)，該反應(yīng)是焓減熵減的反應(yīng)，所以反應(yīng)在低溫時(shí)自發(fā)；

（2）2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ，為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，則a在b的上方；NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l) 為吸熱反應(yīng)，則b在c的下方；2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ，是放熱反應(yīng)，則a在c的上方，所以答案選選擇C；

（3）①A點(diǎn)的氨氣的轉(zhuǎn)化率低于B點(diǎn)氨氣的轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)平衡，正向進(jìn)行，所以正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大，A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率<B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率；

②平衡時(shí)氨氣的轉(zhuǎn)化率為60%，設(shè)開(kāi)始時(shí)氨氣、二氧化碳的物質(zhì)的量分別a、2a,則消耗氨氣0.6a，消耗二氧化碳0.3a，所以二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為0.3a/2a×100%=15%；

（4）①T1℃時(shí)，消耗NO的物質(zhì)的量是0.06mol,生成E、F的物質(zhì)的量都是0.03mol，所以NO與E、F的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比是2:1:1，則NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式C+2NON2+CO2；

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算K1=c(CO2)c(N2)/c(NO)2=0.032/0.042=9/16;同理可計(jì)算K2=1/4，K1>K2，但是該反應(yīng)的熱效應(yīng)未給出，所以T1和T2的大小無(wú)法判斷，答案選C；

③根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率和平衡的影響，判斷增加壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響是：該反應(yīng)氣體分子總數(shù)不變，在其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)升高，平衡不會(huì)移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率不會(huì)改變，壓強(qiáng)升高，使NO濃度增加，反應(yīng)速率增大。

考點(diǎn)：考查反應(yīng)方向的判斷，圖像的判斷，轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，條件對(duì)平衡的影響