氮、硫的化合物合成、应用以及对环境的影响一直是科学界研究的热点。(1)尿素主要以NH3和C...

氮、硫的化合物合成、应用以及对环境的影响一直是科学界研究的热点。

(1)尿素主要以NH3和CO2为原料进行合成。主要通过以下两个反应进行:

反应1：2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(l)　ΔH1= -117.2 kJ·mol-1

反应2：H2NCOONH4(l)H2O(l)+CO(NH2)2(l)　ΔH2=+21.7 kJ·mol-1

请回答：

CO(NH2)2 (l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g) 　ΔH3=____ kJ·mol-1;该反应能发生的主要原因是_________

(2)焦炭催化还原SO2生成S2，化学方程式为：2C(s)+2SO2(g)⇌S2(g)+2CO2(g)，在恒容容器中，1 mol/LSO2与足量的焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图所示。

①若700℃发生该反应，经3分钟达到平衡，计算0—3分钟v(S2)=_______mol•L-1•min-1，该温度下的平衡常数为_________

②若该反应在起始温度为700℃的恒容绝热容器中进行，达到平衡时SO2的转化率_________90%(填“＞”、“＜”或“=”)

③下列说法一定能说明该反应达到平衡状态的是____

A.焦炭的质量不再变化时

B.CO2、SO2的浓度相等时

C.SO2的消耗速率与CO2的生成速率之比为1:1

D.容器的总压强不再变化时

(3)已知25℃时：H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8

①工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1mo/L的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为___________________

②工业上也可用氨水来吸收SO2，写出氨水吸收过量SO2的化学反应方程式______________

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氮、硫的化合物合成、应用以及对环境的影响一直是科学界研究的热点。

(1)尿素主要以NH3和CO2为原料进行合成。主要通过以下两个反应进行:

反应1：2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(l)　ΔH1= -117.2 kJ·mol-1

反应2：H2NCOONH4(l)H2O(l)+CO(NH2)2(l)　ΔH2=+21.7 kJ·mol-1

请回答：CO(NH2)2 (l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g) ΔH3=_____________，该反应能自发进行的主要原因是__________________．

(2)焦炭催化还原SO2生成S2，化学方程式为：2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)，在恒容容器中，1 mol/LSO2与足量的焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图所示。

①若700℃发生该反应，经3分钟达到平衡，计算0—3分钟v(S2)=_______mol•L-1•min-1，该温度下的平衡常数为_________．

②若该反应在起始温度为700℃的恒容绝热容器中进行，达到平衡时SO2的转化率________90%(填“＞”、“＜”或“=”)．

③下列说法一定能说明该反应达到平衡状态的是_______．

A．焦炭的质量不再变化时

B．CO2、SO2的浓度相等时

C．SO2的消耗速率与CO2的生成速率之比为1:1

D．容器的总压强不再变化时

(3) NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图所示．

石墨I附近发生的反应为__________________________________，当外电路通过1mole-，正极上共消耗_______mol N2O5 。

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氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH3（g）＋CO2（g）＝NH2CO2NH4（s）；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1

②NH2CO2NH4（s）＝CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＝a kJ·mol－1

③2NH3（g）＋CO2（g）＝CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1

则a为　　 　　　　　　　　　　 。

（2）反应2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（g） 在合成塔中进行。下图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n（NH3）/n（CO2）]和水碳比[n（H2O）/n（CO2）]投料时二氧化碳转化率的情况。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　 图2　　　　　　　　　　　　　　　　 图3

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：

A. 0.6～0.7　　　　　　 B. 1～1.1　　　　　 C. 1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为　　 　　　　　　 　　　 （选填序号）。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是　 　　 　　 　　　　 。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO＋NO2＋H2O＝2HNO2；2HNO2＋CO（NH2）2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V（NO）∶V（NO2）＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V（空气）∶V（NO）＝　　 　　　　 　　 （空气中氧气的体积含量大约为20%）。

②图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为 　　　　 　　 %。

（4）图3表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式　　　　　　　　　　 。生产中可分离出的物质A的化学式为　　　　　　 。

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氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1

②NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1

③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1

则a为　　　　　　　　　　　　 。

（2）反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)在合成塔中进行。下图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：

A. 0.6～0.7　　　　　　 B. 1～1.1　　　　　 C. 1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为　　　　　　　　　　　　 （选填序号）。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是　　　　　　　　　　 。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO＋NO2＋H2O＝2HNO22HNO2＋CO(NH2)2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝　　　　　　　　 （空气中氧气的体积含量大约为20%）。

②图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为　　　　　 %。

（4）图3表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式　　　　　　　　 。生产中可分离出的物质A的化学式为　　　　　　　　　 。

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氨的化合物合成、应用及氨的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝akJ·mol-1

③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98kJ·mol-1

则a为______________。

（2）反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)在合成塔中进行。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：

A．0.6～0.7　　　　 B．1～1.1　　　　　 C．1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为 ___________(选填序号)。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是　　　　　　　　　　　　 。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO＋NO2＋H2O＝2HNO2；2HNO2＋CO(NH2)2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝　　　　 　　 　 (空气中氧气的体积含量大约为20%)。

②下图是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为_________%。

（4）下图表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式___________________。生产中可分离出的物质A的化学式为　 　　　　　　　　 　　　 。

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氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH3（g）＋CO2（g）＝NH2CO2NH4（s）；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1

②NH2CO2NH4（s）＝CO （NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＝a kJ·mol－1

③2NH3（g）＋CO2（g）＝CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1则a为 　　　　　　　　　　 。

（2）反应2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（g） 在合成塔中进行。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n（NH3）/n（CO2）]和水碳比[n（H2O）/n（CO2）]投料时二氧化碳转化率的情况。

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：　　 　　　　　　 　

A．0.6～0.7　　　　 B．1～1.1　　　　　 C．1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为　　 　　　　　　　 　 （选填序号）。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是　 　　　　　　　　 　 。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO＋NO2＋H2O＝2HNO2；2HNO2＋CO（NH2）2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V（NO）∶V（NO2）＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V（空气）∶V（NO）＝　　　 　　　　 　 （空气中氧气的体积含量大约为20%）。

②图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为　　　　　　　　 %。

（4）图3表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式　　　　　　　　　 。

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氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO₂与NH₃为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol^－1

②NH₂CO₂NH₄(s)＝CO (NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝a kJ·mol^－1

③2NH₃(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol^－1

则a为________。

（2）反应2NH₃(g)＋CO₂(g)CO(NH₂)₂(l)＋H₂O(g) 在合成塔中进行。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH₃)/n(CO₂)]和水碳比[n(H₂O)/n(CO₂)]投料时二氧化碳转化率的情况。

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：

A. 0.6～0.7       B. 1～1.1        C. 1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为________________（选填序号）。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是________________。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO＋NO₂＋H₂O＝2HNO₂      2HNO₂＋CO(NH₂)₂＝2N₂↑＋CO₂↑＋3H₂O。

①当烟气中NO、NO₂按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO₂)＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝________（空气中氧气的体积含量大约为20%）。

②下图是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为________%。

（4）下图表示使用新型电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl－NH₄Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式________。生产中可分离出的物质A的化学式为________。

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氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH3（g）＋CO2（g）＝NH2CO2NH4（s）；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1

②NH2CO2NH4（s）＝CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＝a kJ·mol－1

③2NH3（g）＋CO2（g）＝CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1

则a为　　　　　　　 　　 。

（2）反应2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（g） 在合成塔中进行。下图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n（NH3）/n（CO2）]和水碳比[n（H2O）/n（CO2）]投料时二氧化碳转化率的情况。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　 图2　　　　　　　　　　　　　　　　 图3

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：

A. 0.6～0.7　　　　　　 B. 1～1.1　　　　　 C. 1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为　　 　　　　　　　　 　　 （选填序号）。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是　 　　　　　　　　　 。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO＋NO2＋H2O＝2HNO2；2HNO2＋CO（NH2）2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V（NO）∶V（NO2）＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V（空气）∶V（NO）＝　　　　　　　　　 （空气中氧气的体积含量大约为20%）。

②图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为　　　　 　 　　 %。

（4）图3表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式　　　　　　　　 。生产中可分离出的物质A的化学式为　　　　　　　　　　 。

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氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1

②NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1

③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1

则a为　　　　　　　　　　　　 。

（2）反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)在合成塔中进行。下图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：

A. 0.6～0.7　　　　　　 B. 1～1.1　　　　　 C. 1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为　　　　　　　　　　　　 （选填序号）。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是　　　　　　　　　　 。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO＋NO2＋H2O＝2HNO22HNO2＋CO(NH2)2＝2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V(空气)∶V(NO)＝　　　　　　　　 （空气中氧气的体积含量大约为20%）。

②图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为　　　　　 %。

（4）图3表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式　　　　　　　　 。生产中可分离出的物质A的化学式为　　　　　　　　　 。

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CO、NO2等有毒气体的转化以及氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素[CO(NH2)2]的主要反应如下：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)　　　　 △H= -159.47kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 △H=akJ·mol-1

③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　 △H= -86.98kJ·mol-1

则a=_______。

（2）反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2（1）+H2O(g)，在合成塔中进行。右图中I、II、III三条曲线为合成塔中按不同氨碳比和水碳比投料时二氧化碳转化率的情况。曲线I、II、III水碳比的数值分别为：

I．0.6～0.7　　　　　　　 II．1～1.1　　　　　　 III．1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为__________(选填序号)。

（3）4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-1200 kJ·mol-1 ，对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是_____（填代号）。

（4）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) ΔH在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

①30min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

②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”），ΔH___________0（填“>”或“<”）.　　　

（5）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L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____________________

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