Question

【題目】氮及氮的化合物在生產(chǎn)生活中有著重要的用途，NH3、HNQ3等是重要化工產(chǎn)品。

（1）合成氨的原料氣N2和H2通常是以焦炭、水和空氣為原料來制取的。其主要反應(yīng)是：

①2C+ O2→2CO

②C+H2O(g)→CO+H2

③CO+H2O(g)→CO2+H2

某次生產(chǎn)中將焦炭、H2O(g)和空氣（設(shè)空氣中N2和O2的體積比為4:1，下同）混合反應(yīng)，所得氣體產(chǎn)物經(jīng)分析，組成如下表：表中x＝_______m3，實際消耗了_____kg焦炭。

氣體	CO	N2	CO2	H2	O2
體積（m3）（標準狀況）	x	20	12	60	1.0

（2）一定條件下，通過下列反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(1) ΔH<0。若向2L 恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,反應(yīng)在不同條件下進行上述反應(yīng)，反應(yīng)體系總壓強隨時間的變化如圖所示

①與實驗a相比，c組改變的實驗條件可能是____________。

②用P0表示開始時總壓強，P表示平衡時總壓強，.用α表示SO2的平衡轉(zhuǎn)化率，則α表達式為________。

（3）已知N2O42NO2，N2O4與NO2共存的溫度是264-413K,低于溶點264K時，全部為無色的N2O4 晶體，達到264K時N2O4開始分解，沸點294K時成為紅棕色的混合氣體，溫度高與413K時，氣體又變?yōu)闊o色。（2NO22NO+O2 ）。在1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O42NO2達到平衡狀態(tài)。

①若此時為標準狀態(tài)下(273K 101KPa)，再向其中加入4.6g純的NO2，則達到平衡時混合物的顏色____(和原平衡狀態(tài)比，填選項字母，下同)

A.增大(加深) B.減小(變淺) C.不變 D.不能確定

②若此時為25℃，101KPa下，再向其中加入4.6g純的NO2，則達到平衡時混合物的顏色______，混合物中NO2的體積分數(shù)___________。

（4）查閱資料可知：常溫下，Ksp[Ag(NH3)2-]= 1.00×107。Ksp[AgC1]=2.50×10-10.

①銀氨溶液中存在平衡：Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式為K穩(wěn)=__________；

②計算得到可逆反應(yīng)AgCl (s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl－(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=______，1 L 1 mol/L氨水中最多可以溶解AgCl_______mol（保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

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

【解析】（1）氮氣不參與反應(yīng)，且空氣中和的體積比為，則空氣中氧氣的體積為，根據(jù)表中知氧氣剩余，則參與反應(yīng)的氧氣體積為，設(shè)水蒸氣的體積為，根據(jù)氧元素守恒可知，，由氫元素守恒可知水蒸氣的體積為，即，則。和的物質(zhì)的量為，根據(jù)碳元素守恒可知實際消耗焦炭的質(zhì)量為。答案：. 44 30。

（2）①a、c開始均通入2molCO和1molSO2，容器的容積相同，而起始時c的壓強大于a，物質(zhì)的量與體積一定，壓強與溫度呈正比關(guān)系，故c組改變的實驗條件可能是：升高溫度，故答案為：升高溫度。

②用p0表示開始的時候的總壓強，p表示平衡時的總壓強，a表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率，則：

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

起始量(mol)：210

變化量(mol)：2aa2a

平衡時(mol)：2-2a1-a2a

壓強之比等于物質(zhì)的量之比，則p0：p=3：(2-2a+1-a+2a)，整理可得a=，故答案為：a=；

（3）（2NO22NO+O2 ）。在1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2O42NO2達到平衡狀態(tài)。

①根據(jù)N2O42NO2，N2O4與NO2共存的溫度是264-413K,低于溶點264K時，全部為無色的N2O4 晶體，達到264K時N2O4開始分解，沸點294K時成為紅棕色的混合氣體，溫度高與413K時，氣體又變?yōu)闊o色。標準狀態(tài)下(273K 101KPa)，加入4.6g純的NO2，知n(NO2)=0.1mol，部分發(fā)生反應(yīng)，生成N2O4，所以顏色變深；答案：A。

②溫度升至25℃，平衡正向移動，向其中加入4.6g純的NO2，平衡雖然逆向移動，但二氧化氮濃度增大，混合氣體顏色變深，因此，本題正確答案是：A．

（4）①化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比,則化學(xué)平衡常數(shù)因此，本題正確答案是:
②可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)=

設(shè)溶解的AgCl物質(zhì)的量為x,反應(yīng)前后系數(shù)相同,可以用物質(zhì)的量代替平衡濃度計算平衡常數(shù),根據(jù)平衡常數(shù)X=;0.045mol,
因此，本題正確答案是: 2.5×10-3 0.045mol