氮的化合物既是一种资源，也会给环境造成危害。I．氨气是一种重要的化工原料。（1）NH3与C...

(14分)氮的化合物是一把双刃剑，它既是一种资源，又会给环境造成危害。

Ⅰ．氨气是一种重要的化工原料。

（1）NH3与CO2在120oC，催化剂作用下反应生成尿素：CO2(g) +2NH3(g)（NH2）2CO(s) +H2O(g) ，在密闭反应容器中，混合气体中NH3的含量变化关系如图所示：

则A点的逆反应速率V（逆）（CO2）　　　　 B点的正反应速率V（正）（CO2）（填“>”“=”或“<”），氨气的平衡转化率是　　　　　　　　 。

（2）将一定量的NH2COONH4(s)置于恒温密闭容器中，NH2COONH4(s)2 NH3(g)+CO2(g)，其分解达到平衡状态时，容器内混合气体的平均相对分子质量为　　　　　 。该反应的化学平衡常数的表达式为________。

Ⅱ．氮的氧化物会污染环境。

（3）采取还原法，用炭粉可将氮的氧化物还原。

已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）　 △H= +180.6 kJ·mol-1

C（s）+O2（g）=CO2（g）　　　　 △H= —393.5 kJ·mol-1

写出炭粉还原一氧化氮的热化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2，9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则此反应的离子反应方程式为________。若生成的CO2完全逸出，所得溶液中的离子浓度大小关系为________。

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氮的化合物既是一种资源，也会给环境造成危害。

I．氨气是一种重要的化工原料。

（1）NH3与CO2在120°C，催化剂作用下反应生成尿素：CO2（g）+2NH3（g）（NH2）2CO（s）+H2O（g），ΔH= -x kJ/mol　 (x>0)，其他相关数据如表：

则表中z（用x、a、b、d表示）的大小为________。

（2）120℃时，在2L密闭反应容器中充入3mol CO2与NH3的混合气体，混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图所示，该反应到达平衡时CO2的平均反应速率为_____, 此温度时的平衡常数为_____。

下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有___________.

① 及时分离出尿素　 ② 升高温度　　 ③ 向密闭定容容器中再充入CO2　 ④ 降低温度

Ⅱ．氮的氧化物会污染环境。目前，硝酸厂尾气治理可采用NH3与于NO在催化剂存在的条件下作用，将污染物转化为无污染的物质。某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率（已知浓硫酸在常温下不氧化NO气体）。

(l）写出装置⑤中反应的化学方程式_________。

(2）装置①和装置②如下图，仪器A的名称为_____，其中盛放的药品名称为_______。

装置②中，先在试管中加入2~3 粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用是________。

（3）装置⑥中，小段玻璃管的作用是______；装置⑦的作用是除去NO，NO与FeSO4溶液反应形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液，同时装置⑦还用来检验氨气是否除尽，若氨气未除尽，可观察到的实验现象是_________。

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氮的化合物既是一种资源，也会给环境造成危害。

I．氨气是一种重要的化工原料。

（1）NH3与CO2在120°C，催化剂作用下反应生成尿素：CO2（g）+2NH3（g）（NH2）2CO（s）+H2O（g），ΔH= -x KJ/mol　 (x>0)，其他相关数据如表：

则表中z（用x a b d表示）的大小为________。

（2）120℃时，在2L密闭反应容器中充入3mol CO2与NH3的混合气体，混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图所示，该反应到达平衡时CO2的平均反应速率为_____, 此温度时的平衡常数为_____。

下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有___________.

① 及时分离出尿素　 ② 升高温度　　 ③ 向密闭定容容器中再充入CO2　 ④ 降低温度

Ⅱ．氮的氧化物会污染环境。目前，硝酸厂尾气治理可采用NH3与于NO在催化剂存在的条件下作用，将污染物转化为无污染的物质。某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率（已知浓硫酸在常温下不氧化NO气体）。

(l）写出装置⑤中反应的化学方程式_________。

(2）装置①和装置②如下图，仪器A的名称为_____，其中盛放的药品名称为_______。

装置②中，先在试管中加入2-3 粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用是________。

（3）装置⑥中，小段玻璃管的作用是______；装置⑦的作用是除去NO, NO与FeSO4溶液反应形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液，同时装置⑦还用来检验氨气是否除尽，若氨气未除尽，可观察到的实验现象是_________。

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氨气是一种重要的化工原料，在工农业中都有广泛的应用。

(1)NH3和CO2在120℃和催化剂的作用下可以合成尿素，反应方程式如下：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)。某实验小组向一个容积不变的真空密闭容器中充入与合成尿素。在恒定温度下，混合气体中的含量随时间的变化关系如图所示该条件下尿素为固体。A点的正反应速率______ B点的逆反应速率填“大于”、“小于”或“等于”，的平衡转化率为______。

(2)氨基甲酸铵是合成尿素过程中的中间产物。现将体积比为2：1的和混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应并达到平衡：。实验测得在不同温度下的平衡数据如表：

①上述反应的焓变：______填“”、“”或“”，下同，熵变______根据表中数据，列出时该反应的化学平衡常数的计算式______不要求计算结果。

②若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体，反应物的转化率将______填“增大”、“减小”或“不变”。

(3)向含的溶液中滴加bL氨水后溶液恰好呈中性，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，所滴加氨水的浓度为______ 时，的电离平衡常数

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(13分)硫、碳、氮等元素及其化合物与人类的生产生活密切相关，其中．硫酸、氨气、硝酸都是重要的化工原料．而SO2、NO、NO2、CO等相应氧化物又是主要的环境污染物：

（1）过度排放CO2会造成“温室效应”，而煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。

已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)　 AH1= +131．3 kJ·mol-

C(s)十2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)　 AH2= +90 kJ·mol-

则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）298 K时．将氨气放入体积固定的密闭容器中使其发生分解反应。当反应达到平衡状态后．改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是　　　　　　　　 (填字号)：

a．当X表示温度时，Y表示氨气的物质的量

b．当X表示压强时．Y表示氨气的转化率

c．当X表示反应时间时．Y表示混合气体的密度

d．当x表示氨气的物质的量时．Y表示某一生成物的物质的量

（3）燃煤产生的烟气中的氮氧化物NOx(主要为NO、NO2)易形成污染．必须经脱除达标后才能排放：能作脱除剂的物质很多．下列说法正确的是　　　　　　　　 (填序号)：

a．用H2O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO

b．用Na2SO3作脱除剂，O2会降低Na2SO3的利用率

c．用CO作脱除剂，会使烟气中NO2的浓度增加

d．用尿素[CO(NH2)2]作脱除剂．在一定条件下能有效将NOx氧化为N2

（4）在压强为O．1 MPa条件下，容积为V L的密闭容器中，amol CO与2amol H2在催化剂作用下反应生成甲醇。反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡转比率与温度、压强的关系如图所示，则：

①P1　　　　　 P2(填“>”“<”或“=”)。

②在其他条件不变的情况下，向容器中增加a molCO与2amol H2．达到新平衡时．CO的转化率　　　　 (填“增大””减小”或“不变”．下同)，平衡常数　　　　　　　　　　 .

③在P1下、100℃时，CH3OH(g) CO(g)十2H2(g)的平衡常数为　　　　 (用含a、V的代数式表示)。

（5）①常温下．若将2 mol NH3(g)和l mol CO2(g)通入1 L水中．可得pH=10的溶液，则该溶液中浓度最大的阴离子是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

②常温下，将0．01 mol·L- NaOH溶液和0.01 mol·L-(NH4)2SO4溶液等体积混合．所得溶液pH为10，那么该混合液中c(Na+)+c(NH4+)=　　　　 　　　 mol·L一(填准确代数式．不能估算)。

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碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。

（1）工业上生产硝酸所需要的一氧化氮常用氨气来制备，该反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）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)=NH2CO2 NH4(s)　　 　 △H=-l59.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　 △H=+116.5 kJ·mol-1

③H2O（1）=H2O(g)　 　　　　　　　　　　　　　 △H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式　　　　　　　　　　　　

（3）以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，已知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。该电池负极的电极反应式为　　　　　　　　　　 ；每消耗3．4g NH3转移的电子数为　　　　　　　　　　 (阿伏加德罗常数的值用NA表示)。

（4）用活性炭还原法可以处理氮氧化物。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=Q kJ·mol-1。

在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①T1℃时，该反应的平衡常数K= 　　　　 ；

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是　 　　 　 (填字母编号)。

a．加入一定量的活性炭 　　　 b．通人一定量的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Q 　　 0(填“>”或“<”)。　

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CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，它们虽会对环境造成负面影响，但也是重要的化工原料，其回收利用是环保领域研究的热点课题。

（1）CO 与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下，向2L 的密闭容器中投入一定量的CO与Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)　　　 ΔH=a kJ/ mol。

反应过程中测定的部分数据如下表：

①反应从开始到2min 末这一段时间内的平均速率v(COCl2)=_____mol/(L·min)。

②在2min~4min 间，v (Cl2) 正______v (Cl2)逆（填“＞”、“＜”或“=”），该温度下K=_______。

③已知X、L可分别代表温度或压强，图1表示L不同时，CO的转化率随X的变化关系。L代表的物理量是_____________；a_________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

（2）在催化剂作用下NO和CO 可转化为无毒气体：

2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)　　 △H

①已知： N2(g)+O2 (g)=2NO(g)　　 △H1= +180.0kJ/mol

2C(s)+O2 (g)=2CO (g)　　 △H2= -221.0 kJ/mol

2C(s)+2O2 (g)=2CO2 (g)　　 △H3= -787.0 kJ/mol

则ΔH=____________。

②研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。某同学设计了三组实验（实验条件已经填在下面的实验设计表中）。实验的设计目的是___________________________。

（3）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料作电极，电解CO2可得到多种燃料，其原理如图2 所示。

①b 为电源的_______（填“正”或“负”）极，电解时，生成丙烯的电极反应式是_________。

②侯氏制碱法中可利用CO2、NH3、NaCl等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。已知H2CO3 的Ka1=4.3×10-7 mol•L-1、Ka2=5.6×10-11 mol•L-1，NaHCO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________。

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CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将其资源化利用，重新获得燃料或重要工业产品。

（1）CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气（COCl2）。某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO（g） +Cl2（g） COCl2（g）　　 ΔH = a kJ/mol反应过程中测定的部分数据如下表:

①反应0~2min末的平均速率v（COCl2）=__________mol/（L∙min）。

②在2min~4min间，v（Cl2）正___________v（Cl2）逆 （填“>”、“=”或“<”），该温度下K =_________。

③已知X、L可分别代表温度或压强，右图表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系。

X代表的物理量是___________；a_______0 （填“>”，“=”，“<”）。

（2）在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，

2CO（g）＋2NO（g） 2CO2 （g）＋N2 （g）　 ΔH=－748 kJ·mol-1

①一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　 。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

②已知：测定空气中NO和CO含量常用的方法有两种，方法1：电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图2所示，则工作电极的反应式为　　　　　　　　　　 ；方法2：氧化还原滴定法。用H2O2溶液吸收尾气，将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出NO与H2O2溶液反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）用CO和H2可以制备甲醇，反应为CO（g）+2H2（g） CH3OH（g），以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8mol，当有0.5mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是　　　　　　　 。

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CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将其资源化利用，重新获得燃料或重要工业产品．

（1）CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气（COCl2）．某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO（g）+Cl2（g）COCl2（g）△H=a kJ/mol反应过程中测定的部分数据如下表：

①反应0～2min末的平均速率v（COCl2）=　　 　　　 　 mol/（L·min）．

②在2min～4min间，v（Cl2）正　　　 　 　 v（Cl2）逆 （填“＞”、“=”或“＜”），该温度下K=　　　　　　　　 ．

③已知X、L可分别代表温度或压强，图1表示L一定时，CO的转化率随X的变化关系．

X代表的物理量是　　　　　　 ；a　　　　　　　 0 （填“＞”，“=”，“＜”）．

（2）在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，2CO（g）+2NO（g）2CO2（g）+N2（g）△H=﹣748kJ·mol﹣1

①一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图2所示．温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是　　　　　　　　　　　　 　　 ．

②已知：测定空气中NO和CO含量常用的方法有两种，方法1：电化学气敏传感器法．其中CO传感器的工作原理如图3所示，则工作电极的反应式为　　　　　　　　　　 　　 ；方法2：氧化还原滴定法．用H2O2溶液吸收尾气，将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸浓度．写出NO与H2O2溶液反应的离子方程式　　　　　　　　 　　　　 ．

（3）用CO和H2可以制备甲醇，反应为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）若电解质溶液中KOH的物质的量为0.8mol，当有0.5mol甲醇参与反应时，电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是　　　　　 　　　　　 ．

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CO、CO2是火力发电厂释放出的主要尾气，为减少对环境造成的影响，发电厂试图采用以下方法将其资源化利用，重新获得燃料或重要工业产品。

(1)CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下，向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2，在催化剂的作用下发生反应：CO(g) +Cl2(g) COCl2(g) ；ΔH = a kJ/mol反应过程中测定的部分数据如下表:

①反应0~2min末的平均速率v(COCl2)=______mol/(L·min)。

②在2min~4min间，v正(Cl2) _________v逆(CO) (填“>”、“=”或“<”)， 该温度下K = _____。

③ 已知X、L可分别代表温度或压强，下图表示L一定时，CO的 转化率随X的变化关系。

X代表的物理量是 __________；a_____ 0 (填“>”，“=”，“<”)。

(2)在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体： 2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2 (g) ；ΔH=－748 kJ·mol-1

①一定条件下，单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。温度高于710K时，随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是 ________________ 。

②已知：测定空气中NO和CO 含量常用的方法有两种：方法1：电化学气敏传感器法。其中CO传感器的工作原理如图2所示，则工作电极的反应式为________________。方法2：氧化还原滴定法。用H2O2溶液吸收尾气、将氮氧化物转化为强酸，用酸碱中和滴定法测定强酸依度。写出NO 与H2O2溶液反应的离子方程式：________________________________。

(3)NO2 会污染环境，可用Na2CO3 溶液吸收NO2 并生成CO2，已知9.2g NO2气体和Na2CO3 溶液完全反应时转移电子0.1mol，恰好反应后，使得溶液中的CO2完全逸出，所得溶液呈弱碱性，则溶液中存在的所有离子浓度大小关系是_____________________。

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