Question

【题目】合理应用和处理含氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

(1)用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图1所示。

写出总反应化学方程式 。

(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-94.4gKJ·mol-1，恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示。

在2L容器中发生反应，前20min内，v(NH3)= ，放出的热量为 。

25min时采取的措施是 。

③时段III条件下，反应的平衡常数表达式为 (只列计算表达式，不计算)。

(3)用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)；△H<0。某温度下，向容器为0.1L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2，该反应进行到40s时，达到平衡，此时CO2的妆花率为50%。图3中的曲线表示在前25s内NH3的浓度随时间的变化而变化。其他条件不变，请在图3中用实线画出使用催化剂后c(NH3)随时间的变化曲线。

Answer 1

【答案】(12分)(1)4NH3+4NO＋O2=4N2+6H2O

(2)①0.050molL－1min－1 (2分，无单位扣1分) 94.4kJ (2分)

②将NH3从反应体系中分离出去(2分)③2.37

（3）

【解析】

试题分析：(1)用V2O5作催化剂，NH3可将NO还原成N2，结合反应历程图可知反应物还有氧气，生成物为N2和H2O，配平即得反应方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O；

(2)①根据图象可知，20min时氨气的物质的量浓度为1.00mol/L，所以氨气的平均反应速率为：v(NH3)==0.050mol(Lmin)-1；达到平衡时生成的氨气的物质的量为：1.00 mol/L×2L=2.00mol，根据N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=-94.4kJmol-1可知生成2.00mol氨气放出的热量为94.4kJ；

②25min时氨气的物质的量迅速变为0而氮气、氢气的物质的量不变，之后氮气、氢气的物质的量逐渐减小，氨气的物质的量逐渐增大，说明25min时将NH3从反应体系中分离出去；

③时段Ⅲ条件下，该反应的化学平衡常数为：K=≈2.37；

(4)若反应延续至70s，保持其它条件不变情况下，使用催化剂时，改变反应速率，不改变化学平衡，曲线的转折点在横坐标40之前，纵坐标必需在20的线上，该反应的进程曲线为如图所示：。