Question

【題目】硝酸銨是一種重要的化工原料，通常用合成氨及合成硝酸的產(chǎn)物進行生產(chǎn)

（1）硝酸銨水溶液pH__________7（填“＞”、“=”或“＜”），其水溶液中各種離子濃度大小關(guān)系為___________

（2）已知合成氨的熱化學(xué)方程式為：N2（g）+ 3H2（g） 2NH3（g）△H=－92kJ/mol，按照氮氣和氫氣的物質(zhì)的量之比1：3的比例，分別在200℃、400℃、600℃的條件下進行反應(yīng)，生成物NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強的變化曲線如圖所示

①曲線c對應(yīng)的溫度為___________ ℃

②下列說法中正確的是___________

A．增大氫氣濃度，可促進平衡正向移動并能提高氮氣的轉(zhuǎn)化率

B．Q點對應(yīng)的反應(yīng)條件下，若加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎�，可提�?/span>NH3在混合物中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

C．M、N兩點的平衡常數(shù)大小關(guān)系為：M＞N

D．M、N、Q三點反應(yīng)速率的大小關(guān)系為：N＞M＞Q

E．為了盡可能多的得到NH3，應(yīng)當(dāng)選擇P點對應(yīng)的溫度和壓強作為生產(chǎn)條件

（3）尿素[CO(NH2)2]是一種非常重要的高效氮肥，工業(yè)上以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素，該反應(yīng)實際為兩步反應(yīng)：

第一步：2NH3(g)＋CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔH=－272kJ·mol－1

第二步：H2NCOONH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138kJ·mol－1

寫出工業(yè)上以NH3、CO2為原料合成尿素的熱化學(xué)方程式：_________________________

（4）柴油汽車尾氣凈化器通常用尿素作為氮氧化物尾氣的吸收劑，生成物均為無毒無污染的常見物質(zhì)，請寫出尿素與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式__________，當(dāng)有1mol尿素完全反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為___________

Answer 1

【答案】＜ NO3－＞NH4+＞H+＞OH－ 600 ACD 2NH3(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=－134kJ·mol－1 2CO(NH2)2 + 6NO = 2CO2 + 5N2 + 4H2O 6NA

【解析】

(1)硝酸銨溶于水NH4+易水解，NH4++H2O NH3.H2O +H+，因此溶液呈弱酸性，即pH＜7，水溶液中各種離子濃度大小關(guān)系為NO3－＞NH4+＞H+＞OH－；

(2)①相同壓強下,升高溫度平衡逆向移動,氨氣含量降低,根據(jù)圖知,a、b、c的溫度分別是200℃、400℃、600℃,因此，本題正確答案是:600℃;
②A．增大氫氣濃度，即增加反應(yīng)物濃度，可促進平衡正向移動并能提高氮氣的轉(zhuǎn)化率，故A正確；

B．催化劑只能相同程度的改變正逆反應(yīng)速率，不能使化學(xué)平衡移動，故B錯誤；

C．M、N兩點壓強相同，M和N的溫度不同，M點氨氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于N，說明平衡常數(shù)M＞N，故C正確；

D．兩點壓強相同，M點的溫度低于N的溫度，所以反應(yīng)速率N＞M，M和Q的溫度相同，壓強M大于Q，所以反應(yīng)速率M＞Q，故D正確；

綜上所述，本題應(yīng)選ACD；

(3)已知反應(yīng)①2NH3(g)＋CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔH1=－272kJ·mol－1，反應(yīng)②H2NCOONH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH2=＋138kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律，由①+②式得2NH3(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH= ΔH1+ΔH2=－134kJ·mol－1

(4)根據(jù)尿素作為氮氧化物尾氣的吸收劑，生成物均為無毒無污染的常見物質(zhì)，可知生成物應(yīng)為氮氣、二氧化碳和水，CO(NH2)2 中N化合價由-3價升為0價，NO中N的化合價由+2價降為0價，根據(jù)得失電子守恒可知CO(NH2)2 與NO反應(yīng)中的系數(shù)之比為1:3，根據(jù)質(zhì)量守恒可配平方程式：2CO(NH2)2 + 6NO = 2CO2 + 5N2 + 4H2O，1mol尿素完全反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子6mol，即數(shù)目為6NA個。