（原创）NH3是一种重要的化工产品，可用于生产尿素 [CO(NH2)2]、处理烟气等。Ⅰ．...

（原创）NH3是一种重要的化工产品，可用于生产尿素 [CO(NH2)2]、处理烟气等。

Ⅰ．工业上合成尿素的反应：

2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2 (l) ＋ H2O (g)　　 ΔH

（1） 已知合成尿素的反应分两步进行：

2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)　　 ΔH1

NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)＋ H2O (g) ΔH2

其能量变化曲线如图1所示，则△H、△H1和△H2由小到大的顺序为__________。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

（2） 某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2 (l) ＋ H2O (g) ，反应过程中混合气体中NH3的体积分数如图2所示。

①A点的逆反应速率v逆(CO2)______B点的正反应速率v正(CO2)。 (填“>”、“<”或“=”)

②下列能说明该反应达到平衡状态的是________________(填代号)。

a． NH3、CO2、H2O的分子数之比为2:1:1　　　　　　 b．体系的压强保持不变

c．单位时间内消耗1mol CO2同时生成2mol NH3　　　 d．2v正(NH3) =v逆(H2O)

③对于有气体参与的反应，平衡常数Kp可用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的物质的量浓度c(B)。实验测得体系平衡时的压强为10MPa，列式计算该反应的平衡常数Kp=_______　　　　　　　　 （提示：写出Kp的表达式再代入数据进行计算，分压=总压×体积分数）。

④L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。右图表示L一定时，该反应CO2 (g)的平衡转化率随X的变化关系。

X代表的物理量为__________。判断L1、L2的大小关系，并简述理由：　　　　　　　　 。

Ⅱ．烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放：

（3）下图是一种用NH3脱除烟气中 NO的原理。该脱硝反应中，氧化剂是 　　　　 (填化学式) 。

（4）利用反应8NH3+6NO2═7N2+12H2O构成原电池，也能消除烟气的排放，同时还能充分利用化学能，装置如图所示。则电极b为______极；a电极的电极反应式为　　　　　　 。

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合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

(1)尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥，也是一种化工原料。

①以尿素为原料在一定条件下发生反应：

CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g) △H=+133.6 kJ/mol。关于该反应的下列说法正确的是______(填序号)。

a．从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

b．在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大

c．降低温度可使尿素的转化率增大

d. 达到平衡后，缩小容器的体积，平衡向逆反应方向移动，达新平衡时NH3的浓度大于原平衡

②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。

已知：

再结合①中的信息，则反应2CO(NH2)2(s)+6NO(g)5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)的△H ＝_______kJ/mol。

③密闭容器中以等物质的量的NH3和CO2为原料，在120℃、催化剂作用下反应生成尿素：CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)，混合气体中NH3的物质的量百分含量随时间变化关系如图所示，氨气的平衡转化率为________________。

(2)NO2会污染环境，可用Na2CO3溶液吸收NO2并生成CO2。已知9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，恰好反应后，使溶液中的CO2完全逸出，所得溶液呈弱碱性，则溶液中离子浓度大小关系是c(Na＋)>______。

(3)用肼燃料电池为电源，通过离子交换膜电解法控制电解液中OH－的浓度来制备纳米Cu2O，装置如图所示：

上述装置中阳极反应式为________________________，该电解池中的离子交换膜为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

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工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应的化学方程式为： 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2 (l)+H2O (l)。

（1）T1℃时，在2L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）=x，如图是CO2平衡转化率(α)与氨碳比(x)的关系。其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是__________________.

（2）当x=2，上述反应至5min时各物质的浓度不再发生变化，若起始的压强为P0KPa，测得平衡体系压强变为起始时的。反应结束后，分离得到90g尿素。

试计算该反应的平均速率υ(CO2)=________________，该反应的平衡常数K=___________，达到平衡后NH3的物质的量浓度为______________。

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工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素，反应的化学方程式为：

2NH3 (g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)。T1℃时，在2L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产。

（1）在密闭容器中充入NH3和CO2，一定条件能自发进行的原因是___________；

（2）若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比），如右图是CO2平衡转化率（α）与氨碳比（x）的关系。其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是_________；

（3）当x = 2，上述反应至5min时各物质的浓度不再发生变化，若起始的压强为P0KPa，测得平衡体系压强为起始时的2/3。反应结束后，分离得到90g尿素。

①试计算该反应的平均速率v (CO2)=_______________；

②该反应的平衡常数K =_________；

③达到平衡后NH3 的物质的量浓度为_________。

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工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]，反应的化学方程式为：

2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（l）

（1）在密闭容器中充入NH3和CO2 ,一定条件能自发进行的原因是__________________；

（2）T1℃时，在2 L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）=x，如图是CO2平衡转化率（α）与氨碳比（x）的关系。其它条件不变时，α随着x增大而增大的原因是_________________；

（3）当x=2，上述反应至5min时各物质的浓不再发生变化，若起始的压强为P0 KPa，测得平衡体系压强变为起始时的。反应结束后，分离得到90g尿素。

试计算该反应的平均速率v（CO2）=___________________，

该反应的平衡常数（K）=________________，

达到平衡后NH3的物质的量浓度为_________________。

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Ⅰ．尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：

第一步：2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s)　　 ΔH=－272kJ·mol－1

第二步：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　　 ΔH=＋138kJ·mol－1

（1）写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：_________________________

（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：

已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。

（3）电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时，阳极的电极反应式为________________________________。

Ⅱ．用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s ) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_______Kc(B) （填 “﹥”、“<”或“﹦”）。

②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

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Ⅰ．尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：

第一步：2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s)　　 ΔH=－272kJ·mol－1

第二步：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　　 ΔH=＋138kJ·mol－1

（1）写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：_________________________

（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：

已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。

（3）电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时，阳极的电极反应式为________________________________。

Ⅱ．用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s ) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_______Kc(B) （填 “﹥”、“<”或“﹦”）。

②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

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CO2是一种常用的化工原料。

Ⅰ．以CO2与NH3为原料可以合成尿素[CO（NH2）2]。合成尿素的反应为2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（g）。

（1）在不同温度及不同y值下合成尿素，达到平衡时，氨气转化率变化情况如图所示。该反应的ΔH_____0（填“>”、“<”或“=”，下同），若y表示压强，则y1_______y2 , 若y表示反应开始时的水碳比[n（NH3）/n（CO2）]，则y1_______y2。

（2）t℃时，若向容积为2L的密闭容器中加入3molNH3和1molCO2，达到平衡时，容器内压强为开始时的0.75倍。若保持条件不变，再向该容器中加入0.5molCO2和1molH2O，NH3的转化率将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

Ⅱ．CO2与H2反应可用于生产甲醇。

（3）已知氢气与甲醇的燃烧热分别为-285.8 kJ·mol－1、-726.5kJ·mol－1，则CO2与H2反应产生液态甲醇与液态水的热化学方程式为________________。

（4）下图是某甲醇燃料电池工作的示意图。质子交换膜（只有质子能够通过）左右两侧的溶液均为1L 2mol·L-1 H2SO4溶液。电极a上发生的电极反应式为________________________，当电池中有1mol e-发生转移时左右两侧溶液的质量之差为______g （假设反应物耗尽，忽略气体的溶解）。

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尿素[CO（NH₂）₂]是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应如下：

2NH₃(g)＋CO₂(g)  CO(NH₂)₂(l) ＋ H₂O (l) ΔH < 0 。回答下列问题：

已知工业上合成尿素分两步进行，相关反应如下：

反应Ⅰ：2NH₃(g)＋CO₂(g)  NH₂COONH₄(s)   ΔH₁< 0

反应Ⅱ：NH₂COONH₄(s)  CO(NH₂)₂(l)＋ H₂O (l)  ΔH ₂> 0

（1）下列示意图中[a表示2NH₃（g）+CO₂（g），b表示NH₃COONH₄（s），c表示CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）]，能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是（填序号）________。

（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在恒定温度下，将氨气和二氧化碳按2：1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中（假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计），经20min达到平衡，各物质浓度的变化曲线如下图所示。

（2）①从图中得知?c(CO₂)=0.2mol/L,则v(CO₂)= ?c(CO₂)/t= 0.01mol·L^-1·min^-1。

①在上述条件下，从反应开始至20min时，二氧化碳的平均反应速率为________。

②为提高尿素的产率，下列可以采取的措施有________。

A．缩小反应容器的容积

B．升高温度

C．平衡体系中及时分离出CO（NH₂）₂

D．使用合适的催化剂

③该反应的平衡常数表达式K=________；若升高体系的温度，容器中NH₃的体积分数将

________（填“增加”、“减小”或“不变”）。

④若保持平衡的温度和体积不变，25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳，在40min时重新达到平衡，请在上图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线。

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氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料．工业合成氨的反应如下：

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol。

（1）实验室中常用来制备氨气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）已知H2（g）的燃烧热为285.8kJ•mol-1，写出NH3（g）在纯氧中燃烧生成无毒、无害物质的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 _。

（3）25℃时，将a mol （NH4）2SO4溶于水，向该溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________________（填“正向”、“不”或“逆向”）移动，所滴加稀氨水的物质的量浓度为_____________mol•L-1（25℃时，NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5）。

（4）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO（NH2）2 ]：CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0，t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol CO2和0.40mol NH3，70min开始达到平衡。反应中CO2（g）的物质的量随时间变化如下表所示：

①20min时v正（CO2）_________80min时v逆（H2O）（填“＞”、“=”或“＜”）。在t℃时，该反应的平衡常数K＝　　　　　　　　　　　　　　 。

②在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050mol CO2和0.20mol NH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

③根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图象；保持其它条件不变，则（t+10）℃下正确的图象可能是　　 　　　　 （填图甲中的“A”或“B”）。

④图乙所示装置（阴、阳极均为惰性电极）可用于电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为______　　　　　　　　 ，若两极共收集到气体22.4L（标况），则消耗的尿素为______g（忽略气体的溶解）。

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