Question

【题目】碳、氮是中学化学重要的非金属元素，在生产、生活中有广泛的应用。

（1）治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是：在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置，使NO与CO反应，产物都是空气中的主要成分。写出该反应的热化学方程式___。

已知：①N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H＝＋179.5kJ/mol

②2NO(g)＋O2(g)＝2NO2(g) △H＝－112.3kJ/mol

③NO2(g)＋CO(g)＝NO(g)＋CO2(g) △H＝－234kJ/mol

（2）己知植物光合作用发生的反应如下：

6CO2(g)＋6H2O(l)C6H12O6(s)＋6O2(g) △H＝＋669.62 kJ/mol

该反应达到化学平衡后，若改变下列条件，CO2转化率增大的是___。

a.增大CO2的浓度 b.取走一半C6H12O6 c.加入催化剂 d.适当升高温度

（3）N2O5的分解反应2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)，由实验测得在67℃时N2O5的浓度随时间的变化如下：

时间/min	0	1	2	3	4	5
C(N2O5)/(mol·L-1)	1.00	0.71	0.50	0.35	0.25	0.17

计算在0～2min时段，化学反应速率v(NO2)＝___molL－1min－1。

（4）新的研究表明，可以将CO2转化为炭黑进行回收利用，反应原理如图所示。

①在转化过程中起催化作用的物质是___；

②写出总反应的化学方程式___。

（5）工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2)，反应的化学方程式如下：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)根据上述反应，填写下列空白

①己知该反应可以自发进行，则△H___0。(填“>”、“<”或“＝”)；

②一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比＝x，如图是x与CO2的平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是___；B点处，NH3的平衡转化率为___。

③一定温度下，在3L定容密闭容器中充入NH3和CO2，若x＝2，当反应后气体压强变为起始时气体压强的时达到平衡，测得此时生成尿素90g。该反应的平衡常数K＝___。

Answer 1

【答案】2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-795.8kJ/mol d 0.5 FeO < 越大，的物质的量越大，平衡正向移动，转化率增大 0.25(mol/L)-3

【解析】

（1）产物都是空气中的主要成分，所以会生成和，根据盖斯定律，其热化学方应方程式为：；

（2）a. 增大的浓度，的转化率不一定增大，a错误；

b. C6H12O6是固体，对平衡无影响，b错误；

c. 催化剂只改变反应速率，不改变平衡移动，对转化率无影响，c错误；

d. 该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，转化率增大，d正确；

（3）据速率之比等于化学反应系数之比，，

（4）根据图可知，是催化剂，总反应方程式为：

（5）①该反应为反应前后气体分子数减小的反应，根据， ，能自发进行，所以；

②越大，的物质的量越大，平衡正向移动，转化率增大；点处，原料气中和的物质的量比为，转化率为，假设为，为，则反应的的物质的量为，根据热反应方程式可知，反应的的物质的量为，其转化率为；

③，原料气中和的物质的量比为，假设为，为，设转化的为，其三段式为：

2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)

始/ mol 2x x 0 0

转/ mol 2n n n n

平/ mol (2x-2n) (x-n) n n

相同条件下，压强之比等于物质的量之比，平衡时，反应后气体压强变为起始时气体压强的，其 ，，此时生成尿素，尿素的物质的量为，，体积为，其平衡常数为：