Question

【題目】合理應(yīng)用和處理元素化合物，在生產(chǎn)生活中有重要意義。

（1）尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥，也是一種化工原料。

①以尿素為原料在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g) △H=＋133.6 kJ·mol-1。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=_________。

關(guān)于該反應(yīng)的下列說法正確的是________（填序號）。

A．從反應(yīng)開始到平衡時(shí)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

B．在平衡體系中增加水的用量可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大

C．當(dāng)容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)不再改變時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

②尿素在一定條件下可將氮的氧化物還原為氮?dú)狻?/span>

根據(jù)圖像，結(jié)合①中信息，尿素還原NO(g)的熱化學(xué)方程式是_________。

③密閉容器中以等物質(zhì)的量的NH3和CO2為原料，在120℃、催化劑作用下反應(yīng)生成尿素：

CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2+H2O(g)，混合氣體中NH3 的物質(zhì)的量百分含量[φ(NH3）］隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。則a點(diǎn)的正反應(yīng)速率V正(CO2)_____b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率V逆(CO2)(填“>”、“=”或“<”）；氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率是_______。

（2）在T℃下，分別在三個(gè)容積為10L的恒容絕熱密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)： 2CO(g)+SO2(g) S(g)+2CO2(g) △>0， 測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。

下列說法不正確的是________

A．反應(yīng)開始時(shí)的速率：丙＞乙 B. b=1.6 C．平衡常數(shù)：甲＞乙

（3）ClO2是一種安全穩(wěn)定的消毒劑。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備ClO2原理如下：

①a電極上產(chǎn)生的NCl3分子，常溫下是一種黃色粘稠的油狀液體，該分子的電子式為______。

②電解池中總反應(yīng)的離子方程式為________。

Answer 1

【答案】 c2(NH3)·c(CO2) A 2CO(NH2)2(l)+6NO(l)=5N2(l)+2CO2(l)+4H2O(l) △H=-1804.7kJ/mol > 0.75 B NH4++2H++3Cl-NCl3+3H2

【解析】（1）①根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= c2(NH3)·c(CO2)。A．容器中只有氨氣和CO2是氣體，且二者的分子數(shù)之比固定，因此從反應(yīng)開始到平衡時(shí)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變，A正確；B．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，在平衡體系中增加水的用量平衡常數(shù)不變，B錯(cuò)誤；C．容器中只有氨氣和CO2是氣體，且二者的分子數(shù)之比固定，因此當(dāng)容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)始終不變，不能據(jù)此判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤，答案選A；②根據(jù)圖像可知：ⅰ.4NH3(g)+6NO(g)＝5N2(g)+6H2O(l) △H=－2071.9 kJ·mol-1，又因?yàn)棰?/span>.CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g) △H=＋133.6 kJ·mol-1，根據(jù)蓋斯定律可知ⅰ+ⅱ×2即得到尿素還原NO(g)的熱化學(xué)方程式2CO(NH2)2(l)+6NO(l)=5N2(l)+2CO2(l)+4H2O(l) △H=-1804.7kJ/mol。③氨氣的體積分?jǐn)?shù)從50%變化為20%后體積分?jǐn)?shù)保持不變，說明b點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a點(diǎn)氨氣體積百分含量大于b的氨氣體積百分含量，說明反應(yīng)正向進(jìn)行達(dá)到平衡狀態(tài)，則正反應(yīng)速率V正(CO2)＞b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率V逆(CO2)；根據(jù)方程式可知

CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2+H2O(g)

起始量（mol） n n 0 0

轉(zhuǎn)化量（mol） m 2m m m

平衡量（mol） n-m n-2m m m

根據(jù)圖像可知，解得m＝0.75n，所以氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率是60%。

（2）A．丙中反應(yīng)物濃度比乙中大，則反應(yīng)開始時(shí)的速率：丙＞乙，A正確；B. 容器絕熱，正反應(yīng)吸熱，丙中吸熱多余乙中，所以乙中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率高于丙中，所以b＜1.6，B錯(cuò)誤；C．甲中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率低于乙中，甲中溫度高于乙中，所以平衡常數(shù)：甲＞乙，C正確。答案選B。（3）①NCl3分子是共價(jià)化合物，含有共價(jià)鍵，該分子的電子式為。②電解池陰極氫離子放電生成氫氣，則其中總反應(yīng)的離子方程式為NH4++2H++3Cl-NCl3+3H2↑。