Question

【题目】氮及氮的化合物在生产生活中有着重要的用途，NH3、HNQ3等是重要化工产品。

（1）合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是：

①2C+ O2→2CO

②C+H2O(g)→CO+H2

③CO+H2O(g)→CO2+H2

某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气（设空气中N2和O2的体积比为4:1，下同）混合反应，所得气体产物经分析，组成如下表：表中x＝_______m3，实际消耗了_____kg焦炭。

气体	CO	N2	CO2	H2	O2
体积（m3）（标准状况）	x	20	12	60	1.0

（2）一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(1) ΔH<0。若向2L 恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应在不同条件下进行上述反应，反应体系总压强随时间的变化如图所示

①与实验a相比，c组改变的实验条件可能是____________。

②用P0表示开始时总压强，P表示平衡时总压强，.用α表示SO2的平衡转化率，则α表达式为________。

（3）已知N2O42NO2，N2O4与NO2共存的温度是264-413K,低于溶点264K时，全部为无色的N2O4 晶体，达到264K时N2O4开始分解，沸点294K时成为红棕色的混合气体，温度高与413K时，气体又变为无色。（2NO22NO+O2 ）。在1L的密闭容器中发生反应N2O42NO2达到平衡状态。

①若此时为标准状态下(273K 101KPa)，再向其中加入4.6g纯的NO2，则达到平衡时混合物的颜色____(和原平衡状态比，填选项字母，下同)

A.增大(加深) B.减小(变浅) C.不变 D.不能确定

②若此时为25℃，101KPa下，再向其中加入4.6g纯的NO2，则达到平衡时混合物的颜色______，混合物中NO2的体积分数___________。

（4）查阅资料可知：常温下，Ksp[Ag(NH3)2-]= 1.00×107。Ksp[AgC1]=2.50×10-10.

①银氨溶液中存在平衡：Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)，该反应平衡常数的表达式为K稳=__________；

②计算得到可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl－(aq)的化学平衡常数K=______，1 L 1 mol/L氨水中最多可以溶解AgCl_______mol（保留2位有效数字）

Answer 1

【答案】 44 30 升高温度 3P0-3P/P0 A A B c[Ag(NH3)2+]/c(Ag+)·c2(NH3) 2.5×10-3 0.045mol

【解析】（1）氮气不参与反应，且空气中和的体积比为，则空气中氧气的体积为，根据表中知氧气剩余，则参与反应的氧气体积为，设水蒸气的体积为，根据氧元素守恒可知，，由氢元素守恒可知水蒸气的体积为，即，则。和的物质的量为，根据碳元素守恒可知实际消耗焦炭的质量为。答案：. 44 30。

（2）①a、c开始均通入2molCO和1molSO2，容器的容积相同，而起始时c的压强大于a，物质的量与体积一定，压强与温度呈正比关系，故c组改变的实验条件可能是：升高温度，故答案为：升高温度。

②用p0表示开始的时候的总压强，p表示平衡时的总压强，a表示CO的平衡转化率，则：

2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)

起始量(mol)：210

变化量(mol)：2aa2a

平衡时(mol)：2-2a1-a2a

压强之比等于物质的量之比，则p0：p=3：(2-2a+1-a+2a)，整理可得a=，故答案为：a=；

（3）（2NO22NO+O2 ）。在1L的密闭容器中发生反应N2O42NO2达到平衡状态。

①根据N2O42NO2，N2O4与NO2共存的温度是264-413K,低于溶点264K时，全部为无色的N2O4 晶体，达到264K时N2O4开始分解，沸点294K时成为红棕色的混合气体，温度高与413K时，气体又变为无色。标准状态下(273K 101KPa)，加入4.6g纯的NO2，知n(NO2)=0.1mol，部分发生反应，生成N2O4，所以颜色变深；答案：A。

②温度升至25℃，平衡正向移动，向其中加入4.6g纯的NO2，平衡虽然逆向移动，但二氧化氮浓度增大，混合气体颜色变深，因此，本题正确答案是：A．

（4）①化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则化学平衡常数因此，本题正确答案是:
②可逆反应的化学平衡常数=

设溶解的AgCl物质的量为x,反应前后系数相同,可以用物质的量代替平衡浓度计算平衡常数,根据平衡常数X=;0.045mol,
因此，本题正确答案是: 2.5×10-3 0.045mol