Question

【题目】碳、氮、硫的化合物在生产生活中广泛存在。请回答：

（1）以CO2与NH3为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

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式__。

（2）T温度时在容积为2L的恒容密闭容器中只充入1.00molNO2气体发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0。不同时刻测得容器中n(NO2)如下表：

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

①升高温度K值___（增大、减小），T温度时化学平衡常数K=___mol-1·L

②从0～2s该反应的平均速率v(NO2)=___。

③对可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0。恒温，恒容密闭容器中，下列说法中，能说明该反应达到化学平衡状态的是___。

A.混合气体的密度不再变化

B.混合气体的压强不再变化

C.氧气的转化率不再变化

D.N2、O2、NO的物质的量之比为1:1:2

（3）常温下，用SO2与NaOH溶液反应可得到NaHSO3、Na2SO3等。

①已知Na2SO3水溶液显碱性，原因是___(写出主要反应的离子方程式)，该溶液中，c(Na+)___2c(SO32-)+c(HSO3-)(填“＞”“＜”或“＝”)。

②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO3-、SO32-物质的量分数随pH变化曲线如图所示(部分)，根据图示，则SO32-的第一步水解平衡常数=____。

Answer 1

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

【解析】

(1)依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式；

(2)①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0，温度升高，平衡逆向移动，则K减小； ，根据化学平衡常数K1=计算K1，进而计算2NO(g)+O2(g)2NO2(g)化学平衡常数K=；

②根据v=计算出前2s内v(NO2)；

③根据化学平衡状态分析；

(3)①亚硫酸根离子水解导致溶液显示碱性，根据电荷守恒确定离子浓度的关系；

②根据水解平衡常数表达式结合图中数据来计算。

(1)①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJmol-1，②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-160.5kJmol-1，依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-320.0kJ/mol，故答案为：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-320.0kJ/mol；

(2)①2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0，温度升高，平衡逆向移动，则K减小； ，根据化学平衡常数K1==0.125，所以2NO(g)+O2(g)2NO2(g)化学平衡常数K==8，故答案为：减小；8；

②根据表中数据计算出前2s内v(NO2)====0.0875mol/(Ls)，故答案为：0.0875mol/(L·s)；

③A.该可逆反应在恒容条件下进行，质量反应前后不变，则混合气体的密度始终不变化，错误；

B.该可逆反应在恒容条件下进行，正向进行，体积减小，则压强减小，当混合气体的压强不再变化时，该反应达到化学平衡状态，正确；

C.反应没平衡时，氧气的转化率会变化，当氧气的转化率不变化时，该反应达到化学平衡状态，正确；

D.物质的量之比不能作为判断化学平衡状态依据，错误；

综上，正确的为BC，故答案为：BC；

(3)①亚硫酸根离子水解导致溶液显示碱性，原理是：SO32-+H2OHSO3-+OH-，所以，该溶液中，c(H+)＜c(OH-)，根据电荷守恒，则：c(Na＋)＞2c(SO32-)＋c(HSO3-)，故答案为：SO32-+H2OHSO3-+OH-；＞；

②亚硫酸根离子的水解平衡常数K= ，当pH=7.2时，SO32-、HSO3-浓度相等，所以K=c(OH-)=10-6.8，故答案为：10-6.8。