(14分)安对于工农业生产及国防等都具有重要意义。（1）工业上以CO2和NH3为原料在一定...

(14分)安对于工农业生产及国防等都具有重要意义。

（1）工业上以CO2和NH3为原料在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2|(s)+H2O(g)，随温度升高，尿素的产率降低。则该反应的△H____0(填“>”或“<”)；若反应体系的容积为1L，某温度下通入1molCO2和2molNH3，2min时达到平衡，H2O(g)的物质的量为0.8mol，则0～2min时间段内反应速率v(NH3)=______mol/(L·min)，该反应的平衡常数可表示为K=_______。

（2）合成氨的原料之一为氢气，以天然气为原料制备氢气的原理如下：

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　 △H>0

下列措施一定能使平衡体系中氢气百分含量增大的是______

A．升高温度　　　　 B．增大水蒸气浓度　　　　　　 C．加入催化剂　　　　　　　　 D．减小压强

（3）T℃时，将1molCO和H2的混合气体与0.2molH2O(g)混合，发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 △H<0，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，测得CO的转化率为90%,则原混合气体中CO和H2的体积比为_______，若容器的容积为2L，该温度下平衡常数K=_______。

（4）在恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　 △H<0。已知c(H2)随反应时间t的变化如图甲中曲线I所示。若起始时容器的容积是上述密闭容器的1/2,其他条件不变，请在图甲中画出c(H2)随反应时间t的变化曲线II。

（5）图乙是在一定温度和压强下合成氨反应中H2和N2的起始物质的量之比与NH3平衡体积分数的关系。图中a点的横坐标为______；若按此网站的量之比投料，达到平衡时N2的体积分数为14.5%,则a点的纵坐标为______。

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在一定条件下，CO2可以合成一系列化工原料或燃料，在工农业生产中具有重大意义，根据以下合成过程，回答问题。

（1）目前工业上可用CO2生产甲醇燃料，反应的化学方程式为： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H。

已知：

该反应△H=________KJ/mol。

（2）研究证明。用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以0．1MPa，n(H2)：n(CO2)=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示：

①对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP)，则该反应的KP= ________；

②曲线a表示的物质为H2，理由是________；

③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是________(列举2项)．

④在强酸性电解质水溶液中，以惰性电极电解CO2可得到多种燃料，其原理如图所示，电解时，生成乙烯的电极反应式________。

（3）工业上利用CO2和NH3反应来制取尿素，反应2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O，在合成塔中不同氮碳比a[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比b[n(H2O)/n(CO2)]时二氧化碳转化率(x)如图：

①b宜控制在________(填序号)范围内

A．0．6～0．7　　　　　 B．1～1．1　　　　 C．1．5～1．61；

②a宜控制在4．0左右，理由是________。

（4） 工业上利用CO2和CH3OH反应制取碳酸二甲酯，反应：CO2(g)+2CH3OH(g) CH3OOCOOCH3(g)+H2O(g)，在恒温、容积可变的密闭容器中加入1 mo1CO2， 2molCH3OH+CO2的转化率与反应时间关系如图所示，在反应过程中，若t1时容器体积为1000mL，则t2时容器体积V= ________ mL。

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合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义，对农业生产起着重要作用。

（1）已知：N2（g）＋O2(g)＝2NO(g)　　 △H1

H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O（1）　 △H2

4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O（1）　　 △H3

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)　 △H4<0

则△H4＝　　 　　　　　　 　 （用含△H1、△H2、△H3的代数式表示）。

（2）在其他条件相同时，分别测定合成氨反应中N2的平衡转化率随压强变化的曲线如下图A、B所示，其中正确的是　　 　　　　　 　 （填“A”或“B”），其判断理由是　　　　　　　　 。

（3）在体积为2L的密闭容器中按物质的量1:3的比例充入N2、H2，进行下列四组合成氨实验：

①实验Ⅰ前10秒的平均速率v（NH3）＝　　 　　　　　　　 　 mol·L-1·s-1,T1温度下合成氨反应的平衡常数K＝　　 　　 　　 （列出计算式）。

②与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ改变了一个条件，该条件可能是　　　　　　 。

③与实验I相比，实验Ⅲ中N2的平衡转化率　　　 　　　　　　 　 （填“增大”、“减小”或“不变”），平衡常数K　 　　　　 　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

④实验Ⅲ与实验Ⅳ的反应条件温度不同，则T1　　 　　　　 （填“大于”、“小于”或“等于”）T2，原因是　　　 　　　　　　　　 。

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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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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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（14分）合成氨对工、农业生产和国防都有重要意义。

已知：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）；△H= -92．4 kJ·mol^-1，请回答：

（1）合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是＿＿＿＿＿（填字母）。

a．用铁触媒（催化剂）加快化学反应速率

b．采用较高压强（20 MPa~50 MPa）

c．将原料气中的少量CO等气体净化除去

d．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来

（2）一定温度下，在密闭容器中充入1 mol N₂和3 mol H₂并发生反应。

①若容器容积V恒定，达到平衡时，气体的压强为原来的，则N₂的转化率а₁=＿＿＿＿＿，此时，反应放热＿＿＿＿＿kJ；该温度下合成氨反应的平衡常数K=＿＿＿＿＿（只需列出数字表达式）；

②若容器压强恒定，则达到平衡时，容器中N₂的转化率а₂＿＿а₁（填“＞、＜或＝”）。

（3）随着对合成氨研究的发展，希腊科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨（装置如下图）。钯电极A是电解池的＿＿＿＿极（填“阳”或 “阴”），该极上的电极反应式是________。

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氨是一种重要的化工原料，工业合成氨对农业、化工和国防意义重大。合成氨反应为：N2(g) +H2(g)NH3(g)，回答下列问题：

(1)化学键键能数据如下：

上述反应的△H=____________；若正反应的活化能为Ea正(kJ/mol')，则逆反应的活化能Ea逆=　　　　　　　　 kJ/mol (用含Ea正的代数式表示)。

(2)在合成氨的反应中，外界条件会对平衡发生移动产生影响。如图表示随外界条件改变，氨气的体积分数(φ)的变化趋势。若横坐标x表示压强，则变化趋势正确的是__________， (填曲线字母标号，下同)；若x为温度，则变化趋势正确的是__________。

(3) p(N2)、p(H2)、p( NH3)分别代表N2、H2、NH3的分压，上述反应的压力平衡常数表达式Kp=_________(用平衡时的分压代替平衡时的浓度表示)；已知：一定条件下，V正、V逆分别与k正、k逆成正比，其中k正、k逆为速率常数，随温度升高而增大，温度一定时，k正 ：k逆为常数。若合成氨反应达到平衡后，再升高温度时，理论上活化分子百分数_______，(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，k正 ：k逆与升高温度前比较将_____________。

(4)工业上，合成氨反应在高压条件下进行，实际上Kp值不仅与温度有关，还与压力和气体组成有关。一定条件下，上述合成氨反应接近平衡时，遵循如下方程： 。其中r( NH3)为氨合成反应的净速率，a为常数，与催化剂性质及反应条件有关，该条件下，实验测得a=0.5，则反应达到平衡时，k正 、k逆、kp三者的关系式为____________________。

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研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。

（1）工业生产中，以NH3为原料制硝酸，写出工业生产硝酸最后一步的化学方程式　　　　　　　　 。

（2）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：

已知：CO＋H2OCO2＋H2；

按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算成H2的物质的量）和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高。现有甲、乙、丙三家工厂生产原料如下：

甲厂以焦炭和水为原料；

乙厂以天然气和水为原料；

丙厂以石脑油（主要成分为C5H12）和水为原料。

请根据上述信息判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高：________（填“甲”、“乙”或“丙”）。

（3）将工厂废气中产生的SO2通过下列流程，可以转化为有应用价值的硫酸钙等。

①写出反应Ⅰ的化学方程式：_________________________________。

②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是_____________。

③检验经过反应Ⅲ得到的铵态氮肥中SO42-所用试剂是_______________________。

（4）为减少环境污染，工业上也常用Na2CO3溶液吸收制取HNO3产生的尾气中的NO2，生成NaNO3、NaNO2和一种气体，写出反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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碳、氮、硫及其化合物对生产、生活有重要的意义。

(1)以与为原料可合成尿素。已知：

①　

②　

③　

写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式________。

(2)高温下，CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应：。向容积为1L的恒容容器中加入0.2molCO2，在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度随温度的变化如图所示。则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应；某温度下若向该平衡体系中再通入0.2molCO2，达到新平衡后，体系中CO的百分含量________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

①650℃时，反应达平衡后的转化率为________。

②℃时，平衡常数________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压体积分数)。

(4)与能发生反应：　

在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变原料气配比进行多次实验(各次实验的温度可能相同，也可能不同)，测定的平衡转化率。部分实验结果如图所示：

①当容器内________(填标号)不再随时间的变化而改变时，反应达到平衡状态。

A．气体的压强　　　　　 B．气体的平均摩尔质量　　　 C．气体的密度　　 D．的体积分数

②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态，应采取的措施是________。

③若A点对应实验中，的起始浓度为，经过达到平衡状态，该时段化学反应速率________。

④图中C、D两点对应的温度分别为℃和℃，通过计算判断________(填“”、“”或“”)。

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氨是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。

I.（1）工业上用N2和H2在一定条件下合成氨,下列措施能使正反应速率增大,且使平衡混合物中NH3的体积分数一定增大的是________。

A.降低反应温度　　　　 B.压缩反应混合物　　　　 C.充入N2　　　　 D.液化分离NH3

（2）常温下向100mL0.2mo/L的氨水中逐滴加入0.2mol/L的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。

①表示NH3·H2O浓度变化的曲线是__________(填“A”或“B")。

②NH3·H2O的电离常数为_______(已知lg1.8 = 0.26)。

③当加入盐酸体积为50ml时,溶被中c(NH4+)- c(NH3·H2O) =_____mol/L (用数字表示)。

Ⅱ.若液氨中也存在类似水的电离( H2O+H2OH3O+ +OH-),碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的氨解。

（1）写出液氨的电离方程式_________.

（2）写出碳酸钠溶于液氨后第一级氨解的离子方程式__________

（3）写出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系____________

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