题目内容
【题目】氮的化合物能影响植物的生长，其氧化物也是大气的主要污染物之一。
(1)固氮直接影响作物生长。自然固氮发生的反应有：
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol－1
②2NO(g)+O2(g)==2NO2(g) ΔH2=－114.1kJ·mo1－l
③N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH3=__________kJ ·mol－l。
(2)一定温度下，将等物质的量的NO和CO通入固定容积为4L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)，反应过程中CO的物质的量变化如图甲所示：
①能判断反应已达到化学平衡状态的是___________(填序号)；
A.容器中的压强不变
B.2v正(CO)=v逆(N2)
C.气体的平均相对分子质量保持不变
D.NO和CO的体积比保持不变
②0～20min平均反应速率v(NO)为_______mol/(L·min)；
③反应达平衡后再向容器中加入0.4molCO和0.4molCO2，则此时平衡______(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)；
④该反应的正反应速率如图乙所示。在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时刻达到新的平衡状态。请在上图乙中，补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线。_____________；
(3)三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2，其反应分两步进行。第一步是：C3N3(OH)3
3HCNO；第二步是HCNO与NO2反应，把氮元素和碳元素转变成无毒气体。请写出第二步发生的化学反应方程式_________________；
(4)常温下，在x mol·L－1氨水中加入等体积的y mol·L－1硫酸得混合溶液M恰好显中性。
①M溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________________。
②常温下，NH3·H2O的电离常数K=_______________(用含x和y的代数式表示，忽略溶液混合前后的体积变化)。
【答案】+66.4 AC 0.01 向逆反应方向移动 
8HCNO+6NO2==7N2+8CO2+4H2O c(NH4+)＞c(SO42-)＞c(H+)=c(OH-) 
【解析】
(1)根据盖斯定律分析解答；
(2)①一定温度下，将等物质的量的NO和CO通入固定容积为4L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)。根据平衡的概念和特征分析判断；
②根据三段式分析解答；
③反应达平衡后再向容器中加入0.4molCO和0.4molCO2，计算Qc与K的大小关系进行判断；
④在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，减小了压强，则正逆反应速率均是减小的，平衡向逆反应方向移动，t3时刻达到新的平衡状态，据此画图；
(3)第二步是HCNO与NO2反应，把氮元素和碳元素转变成无毒气体为氮气和二氧化碳，据此书写反应的化学方程式；
(4)溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，结合盐类水解或电荷守恒分析判断c(NH4+)、c(SO42-)的大小，再排序；
②将x molL-1的氨水与ymolL-1的硫酸等体积混合，反应后溶液显中性，溶液中c(OH-)=1×10-7mol/L，溶液中c(NH4+)=2c(SO42-)=ymol/L，混合之后，反应前c(NH3H2O)=
mol/L，反应后c(NH3H2O)=(-y)mol/L，根据K=
计算。
(1)已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJmol-1，②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H2=-114.1kJmol-1，由盖斯定律可知，①+②得：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)，则△H=(+180.5kJmol-1)+(-114.14kJmol-1)=+66.4kJmol-1，故答案为：+66.4；
(2)①一定温度下，将等物质的量的NO和CO通入固定容积为4L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。A.反应前后气体的物质的量不等，容器中气体的压强为变量，因此容器中的压强不变，说明达到了平衡状态，故A正确；B.2v正(CO)=v逆(N2)，表示逆反应速率＞正反应速率，不是平衡状态，故B错误；C. 反应前后气体的物质的量不等，混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的物质的量不变，能够说明达平衡状态，故C正确；D.根据方程式，NO和CO的体积比始终保持不变，不能说明是平衡状态，故D错误；故答案为：AC；
②一定温度下，将2.4mol CO通入固定容积为4L的密闭容器中，依据图像可知，平衡状态一氧化碳物质的量为1.6mol；
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol)2.4 2.4 0 0
变化量(mol) 0.8 0.8 0.4 0.8
平衡量(mol)1.61.6 0.4/span> 0.4
0～20min平均反应速率v(NO)=
=0.01 molL-1min-1，故答案为：0.01；
③K=
=
，反应达平衡后再向容器中加入0.4molCO和0.4molCO2，此时Qc=
=
＞K，平衡向逆反应方向移动，故答案为：向逆反应方向移动；
④在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，减小了压强，则正逆反应速率均是减小的，平衡向逆反应方向移动，t3时刻达到新的平衡状态，所以从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线
，故答案为：；
(3)第二步是HCNO与NO2反应，把氮元素和碳元素转变成无毒气体为氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为：8HNCO+6NO2
7N2+8CO2+4H2O，故答案为：8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O；
(4)常温下，在x mol·L－1氨水中加入等体积的y mol·L－1硫酸得混合溶液M恰好显中性，溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，电荷守恒得：c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-)，所以c(NH4+)=2c(SO42-)，因此M溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)＞c(SO42-)＞c(H+)=c(OH-)，故答案为：c(NH4+)＞c(SO42-)＞c(H+)=c(OH-)；
②将x molL-1的氨水与ymolL-1的硫酸等体积混合，反应后溶液显中性，溶液中c(OH-)=1×10-7mol/L，溶液中c(NH4+)=2c(SO42-)=ymol/L，混合后反应前c(NH3H2O)=mol/L，则反应后c(NH3H2O)=(-y)mol/L，则K==
=
，故答案为：。
