Question

【题目】目前人们对环境保护、新能源开发很重视．
（1）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体．4CO（g）+2NO2（g）4CO2（g）+N2（g）△H=﹣1200 kJmol﹣1
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图象正确的是（填代号）．
（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）△H在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

浓度/mol．L﹣1/时间/min	0	10	20	30	40	50
NO	1.0	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v（CO2）=；计算该反应的平衡常数K= ．
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是（填字母代号）．
a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则达到新平衡时NO的转化率（填“升高”或“降低”），△H0（填“＞”或“＜”）．
（3）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO（NH2）2]．已知：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=﹣159.5kJ/mol
②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 ．
（4）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L﹣1的KOH溶液．
电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；

请写出通入a气体一极的电极反应式为；每消耗3.4g NH3转移电子的物质的量为 ．

Answer 1

【答案】
（1）乙
（2）0.015 mol?L﹣1?min﹣1,0.56,bc,＜
（3）2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJ?mol﹣1
（4）2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O,0.6 mol
【解析】解：（1）该反应为放热反应，升高温度，正逆反应速率均增大，都应该离开原来的速率点，图象与实际情况不相符，故甲错误；

升高温度，反应向着逆向进行，反应物的转化率减小，反应速率加快，图象与实际反应一致，故乙正确，

压强相同时，升高温度，反应向着逆向移动，一氧化氮的体积分数应该增大，图象与实际不相符，故丙错误，

所以答案是：乙；
（2）①0～20min内，CO2的平均反应速率v（CO2）= =0.015molL﹣1min﹣1；

所以答案是：0.015molL﹣1min﹣1；

C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g），平衡浓度c（N2）=0.3mol/L；c（CO2）=0.3mol/L；c（NO）=0.4mol/L；反应的平衡常数K= = =0.56；

所以答案是：0.015molL﹣1min﹣1；0.56；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g），依据图表数据分析，平衡状态物质浓度增大，依据平衡常数计算K= = =0.56，平衡常数随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳和一氧化氮浓度增大，反应前后气体体积不变，所以可能是减小溶液体积后加入一定量一氧化氮；

a．加入一定量的活性炭，碳是固体对平衡无影响，平衡不动，故a错误；

b．通入一定量的NO，新平衡状态下物质平衡浓度增大，故b正确；

c．适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡状态物质浓度增大，故c正确；

d．加入合适的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，故d错误；

所以答案是：bc；

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比从为5：3：3，氮气和二氧化碳难度之比始终为1：1，所以5：3＞4：3，说明平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时NO的转化率，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应；

所以答案是：降低；＜；
（3）①2NH3（g）+CO2（g）→NH2CO2 NH4（s）△H=﹣159.5kJ/mol

②NH2CO2NH4（s）→CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ/mol

③H2O（l）→H2O（g）△H=+44.0kJ/mol

依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②﹣③得到CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式为：2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJmol﹣1；

所以答案是：2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=﹣87.0 kJmol﹣1；
（4）电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O．该电池负极是氨气失电子生成氮气，负极的电极反应式为2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；每消耗3.4g NH3即0.2mol，转移电子的物质的量为0.6mol；

所以答案是：2NH3+6OH﹣﹣6e﹣=N2+6H2O；0.6mol．
【考点精析】利用化学平衡状态本质及特征对题目进行判断即可得到答案，需要熟知化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）．