Question

【題目】氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品，是生產(chǎn)銨鹽、尿素等原料，工業(yè)合成氨的反應(yīng)如下： N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=一92.4KJmol﹣1
（1）已知H2（g）的燃燒熱為285KJ/mol，寫(xiě)出NH3（g）在純氧中燃燒生成無(wú)毒、無(wú)害物質(zhì)的熱化學(xué)方程式．
（2）25℃時(shí)，將a mol （NH4）2SO4溶于水，向該溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過(guò)程中水的電離平衡將（填“正向”、“不”或“逆向”）移動(dòng)，所滴加稀氨水的物質(zhì)的量濃度為molL﹣1 ． （25℃時(shí)，NH3H2O的電離平衡常數(shù)Kb≈2×10﹣5）
（3）工業(yè)上常通過(guò)如下反應(yīng)合成尿素[CO（NH2）2]： CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0，t℃時(shí)，向容積恒定為2L的密閉容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3 ． 反應(yīng)中CO2（ g）的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如表所示：

時(shí)間/min	0	30	70	80	100
n（CO2）/mol	0.10	0.060	0.040	0.040	0.040

①20min時(shí)，υ正（CO2 ）80min時(shí)．υ逆（H2O）（填“＞”、“=”或“＜”）．在t℃時(shí)，該反應(yīng)額平衡常數(shù)表達(dá)式為K=；
②在100min時(shí)，保持其它條件不變，再向容器中充入0.050mo1CO2和0.20molNH3 ， 重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將（填“增大”、“不變”或“減小”）．
③上述可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為（保留二位小數(shù)）．
④根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖甲中繪制出在t℃下NH3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的圖象；保持其它條件不變；則（t+10）℃下正確的圖象可能是（填圖甲中的“A”或“B”）．
⑤圖乙所示裝置（陰、陽(yáng)極均為惰性電極）可用于電解尿素〔CO（NH2）2〕的堿性溶液制取氫氣．該裝置中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 ， 若兩極共收集到氣體22.4L（標(biāo)況），則消耗的尿素為g（忽略氣體的溶解）．

Answer 1

【答案】
（1）4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H=﹣1530 kJmol ﹣1
（2）逆向；
（3）＞； ；增大；76.53； B； CO（NH2）2﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+N2↑+6H2O；15
【解析】解：（1）NH3（g）在純氧中燃燒生成無(wú)毒、無(wú)害物質(zhì)量氮?dú)�，的熱化學(xué)方程式，實(shí)際上是考查蓋斯定律的應(yīng)用，根據(jù)H2（g）的燃燒熱為285.8kJmol﹣1，即H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.8kJmol﹣1…①，再結(jié)合已知的：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4 kJmol﹣1…②

（①×3﹣②）×2即可得到：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H=﹣1530 kJmol ﹣1，

所以答案是：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（l）△H=﹣1530 kJmol ﹣1； （2）①向（NH4）2SO4溶液中滴加稀氨水的過(guò)程中水的電離平衡受到抑制，H2OH++OH﹣，加入酸和堿平衡逆向移動(dòng)，因此加氨水對(duì)水的電離起逆向移動(dòng)；由amol（NH4）2SO4溶于水，向該溶液中滴加VL稀氨水后溶液呈中性可知，c（OH﹣）=10﹣7mol/L，設(shè)平衡時(shí)NH3H2O的物質(zhì)的量為x，溶液的體積為b，

則：

NH3H2O	NH4++	OH﹣
		10﹣7

由電離平衡常數(shù)可知： =2×10﹣5解之得：x= ，則c（NH3H2O）= ，

所以答案是：逆向； ；（3）①?gòu)谋碇械臄?shù)據(jù)可知：80min時(shí)已經(jīng)達(dá)到平衡，v逆（H2O）=v正（H2O）=v正（CO2），而20min時(shí)未達(dá)到平衡，v正（CO2）大于80min時(shí)v正（CO2），因此：20min時(shí)v正（CO2）大于80min時(shí)v逆（H2O），在t℃時(shí)，CO2（g）+2NH3（g）CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0，該反應(yīng)額平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ，

所以答案是：＞； ；

②第一次投料是0.10molCO2和0.40molNH3，第二次投料是0.15molCO2和0.60molNH3，第二次投料建立的平衡狀態(tài)相當(dāng)于再第一次投料建立平衡的基礎(chǔ)上再加壓，平衡正向移動(dòng)，因此CO2的轉(zhuǎn)化率將增大，所以答案是：增大；

③平衡時(shí)，c（CO2）=0.04÷2=0.02mol/L，c（NH3）=（0.4﹣0.06×2）÷2=0.14mol/L，c（H2O）=0.06÷2=0.03mol/L，故K= = =76.53，所以答案是：76.53；

④利用三段式計(jì)算出30min時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為20%，70min時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為30%，然后模仿已有曲線繪制出曲線，注意70min前的圖象不能畫(huà)成直線，無(wú)論是吸熱還是放熱反應(yīng)，溫度升高時(shí)，達(dá)到平衡的時(shí)間都會(huì)縮短；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡會(huì)逆向移動(dòng)，所以NH3的轉(zhuǎn)化率會(huì)減小，所以答案是：B；

⑤電極反應(yīng)式為：CO（NH2）2﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+N2↑+6H2O，總反應(yīng)：CO（NH2）2+2OH﹣=CO32﹣+N2↑+3H2span>↑

即

1molCO（NH2）2 ～	4mol氣體
60g	89.6L
15g	22.4L

所以答案是：CO（NH2）2﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+N2↑+6H2O；15．

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了化學(xué)平衡的計(jì)算和弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%；當(dāng)弱電解質(zhì)分子離解成離子的速率等于結(jié)合成分子的速率時(shí)，弱電解質(zhì)的電離就處于電離平衡狀態(tài)；電離平衡是化學(xué)平衡的一種，同樣具有化學(xué)平衡的特征．條件改變時(shí)平衡移動(dòng)的規(guī)律符合勒沙特列原理才能正確解答此題．