Question

【题目】NO2是形成雾霾天气的原因之一。

（1）重型车辆常在排气管内“喷淋”尿素［CO(NH2)2］溶液，使NO2转化为无污染物质。采用“喷淋”时，该反应的活化能____（选填“增大”“减小”“不变”），写出该反应的化学方程式：____。（已知：CO(NH2)2中N呈－3价）

（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素。已知：

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

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

③H2O(l)=H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和气态水的热化学反应方程式______。

（3）恒温下将1.6molNH3和0.8molCO2放入容积为8L的恒容密闭容器中，反应生成NH2CO2NH4（s），下列各项能说明反应达到平衡状态的是______。

a．容器内气体压强保持不变 b．CO2与NH3的速率之比为1∶2

c．NH2CO2NH4(s)质量保持不变 d．容器内温度保持不变

该反应达到平衡时，测得CO2的物质的量浓度为0.05mol·L-1。则平衡时CO2的转化率α＝____；若其他条件不变，移去少量NH2CO2NH4，CO2的转化率_____（选填“增大”“减小”“不变”）。

（4）为减少NO2排放，可将NO2转化为NO后通入如图所示装置，同时补充气体物质A使NO全部转化为NH4NO3，该装置中总化学反应方程式是_____。

Answer 1

【答案】不变 6NO2+4CO(NH2)2＝7N2+4CO2+8H2O 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-276.0kJ/mol ac 50% 不变 8NO+2NH3+7H2O=5NH4NO3

【解析】

（1）尿素以喷淋的形式进入排气管，可增大与NO2气体的接触面积，加快了反应速率，但不改变反应的活化能；尿素与NO2反应生成CO2、N2和水的化学方程式是6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O，故答案为：不变；6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O；

（2）①2NH3(g)＋CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH＝－l59.5 kJ·mol-1

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

③H2O(l)=H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol-1

依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②+③得到CO2与NH3合成尿素和气态水的热化学反应方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-276.0kJ/mol；

故答案为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=-276.0kJ/mol；

（3）a．反应前后气体反应物和生成物的系数和不等，正反应是体积减小的方向，在恒温恒容条件下，压强不变是平衡状态，选项a正确；

b．伴随反应的进行，CO2与NH3的速率之比始终为1：2，无法判断是平衡状态，选项b错误；

c．NH2CO2NH4(s)质量保持不变可说明是平衡状态，选项c正确；

d．反应在恒温条件下进行，无法判断是平衡状态，选项d错误；

2NH3+CO2NH2CO2NH4，

起始量（mol/L）0.2 0.1

变化量（mol/L）0.1 0.05

平衡量（mol/L）0.1 0.05

CO2的转化率=×100%=×100%=50%，改变NH2CO2NH4（s）质量平衡不移动，CO2的转化率不变；

故答案为：ac；50%；不变；

（4）电解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量，总电极反应方程式为：8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，可知补充的A为NH3，使NO全部转化为NH4NO3，总化学反应方程式是8NO+2NH3+7H2O=5NH4NO3；

故答案为：8NO+2NH3+7H2O=5NH4NO3。