Question

（13分）近些年来，世界各地频现种种极端天气。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是导致极端天气的重要因素，研究这些化合物的综合处理具有重要意义。

（1）工业上可利用二氧化碳和氨气合成尿素，其总反应如下：

2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ，该反应在 （填“较高温度”或“较低温度”）下能自发进行。

（2）已知合成尿素分两步进行：

第1步：2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)

第2步：NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l)

下列示意图中[a表示2NH3(g)+ CO2(g)，b表示NH2COONH4(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的是（填序号） 。

（3）合成尿素过程中，当NH3与CO2的物质的量之比为1:2时，NH3

的转化率随时间的变化关系如图所示。

①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的逆反应速率

v逆 (CO2)(填“﹤”“﹥”或“=”)。

②达到平衡时，CO2的转化率为 。

（4）活性炭可用于处理大气污染物NO，在某1L恒容密闭容器中加入 0.100molNO 和2.030mol固体活性炭（无杂质），生成气体E和气体F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

物质 n/mol T/℃	活性炭	NO	E	F
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式 。

②上述反应在T1℃时的平衡常数为K1，在T2℃时的平衡常数为K2。计算K1= ，根据题给信息判断，T1和T2的关系是 。

A. T1>T2B. T1<T2C.无法比较

③若密闭容器为容积可变，根据化学反应原理，分析增加压强对该反应的影响

。

 

Answer 1

（13分）（1）较低温度（1分）

（2）C（1分）

（3）① < （1分） ②15%（2分）

（4）① C+2NON2+CO2（2分）

②9/16（写成小数也得分0.5625）（2分） C （2分）

③该反应气体分子总数不变，在其他条件不变时，压强升高，平衡不会移动，NO的转化率不会改变，压强升高，使NO浓度增加，反应速率增大。（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据反应自发进行的判断依据，该反应是焓减熵减的反应，所以反应在低温时自发；

（2）2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ，为放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，则a在b的上方；NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l) 为吸热反应，则b在c的下方；2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ，是放热反应，则a在c的上方，所以答案选选择C；

（3）①A点的氨气的转化率低于B点氨气的转化率，说明反应未达平衡，正向进行，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，A点的逆反应速率<B点的逆反应速率；

②平衡时氨气的转化率为60%，设开始时氨气、二氧化碳的物质的量分别a、2a,则消耗氨气0.6a，消耗二氧化碳0.3a，所以二氧化碳的转化率为0.3a/2a×100%=15%；

（4）①T1℃时，消耗NO的物质的量是0.06mol,生成E、F的物质的量都是0.03mol，所以NO与E、F的化学计量数之比是2:1:1，则NO与活性炭反应的化学方程式C+2NON2+CO2；

②根据表中数据计算K1=c(CO2)c(N2)/c(NO)2=0.032/0.042=9/16;同理可计算K2=1/4，K1>K2，但是该反应的热效应未给出，所以T1和T2的大小无法判断，答案选C；

③根据压强对反应速率和平衡的影响，判断增加压强对该反应的影响是：该反应气体分子总数不变，在其他条件不变时，压强升高，平衡不会移动，NO的转化率不会改变，压强升高，使NO浓度增加，反应速率增大。

考点：考查反应方向的判断，图像的判断，转化率的计算，条件对平衡的影响