[题目]合理应用和处理氮的化合物.在生产生活中有重要意义.(1)尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥.也是一种化工原料.①以尿素为原料在一定条件下发生反应:CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g)△H=+133.6 kJ/mol.关于该反应的下列说法正确的是 (填序号).a．从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

(1)尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥，也是一种化工原料。

①以尿素为原料在一定条件下发生反应：

CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g)△H=+133.6 kJ/mol。关于该反应的下列说法正确的是______(填序号)。

a．从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

b．在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大

c．降低温度可使尿素的转化率增大

d. 达到平衡后，缩小容器的体积，平衡向逆反应方向移动，达新平衡时NH3的浓度大于原平衡

②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。

已知：

再结合①中的信息，则反应2CO(NH2)2(s)+6NO(g)5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)的△H ＝_______kJ/mol。

③密闭容器中以等物质的量的NH3和CO2为原料，在120℃、催化剂作用下反应生成尿素：CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)，混合气体中NH3的物质的量百分含量随时间变化关系如图所示，氨气的平衡转化率为________________。

(2)NO2会污染环境，可用Na2CO3溶液吸收NO2并生成CO2。已知9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，恰好反应后，使溶液中的CO2完全逸出，所得溶液呈弱碱性，则溶液中离子浓度大小关系是c(Na＋)>______。

(3)用肼燃料电池为电源，通过离子交换膜电解法控制电解液中OH－的浓度来制备纳米Cu2O，装置如图所示：

上述装置中阳极反应式为________________________，该电解池中的离子交换膜为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

【答案】a -1804.7kJ/mol 75% c(NO3—)> c(NO2—)> c(OH—)>c(H＋) 2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O 阴

【解析】

（1）①a.由CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g) △H=+133.6 kJ/mol知反应物无气体成分，容器中混合气体均为生成物，则从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持(2不变，故a项正确；b. 化学反应式中固体和液体不写进化学平衡常数表达式，则CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g)的K=c2（NH3）.c(CO2)；反应体系中水的状态为液态，增加水的用量不改变该反应的平衡常数，故b项错误；c.该反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，尿素的转化率减少，故c项错误;d. 达到平衡后，缩小容器的体积，平衡向逆反应方向移动，因为反应物无气体成分，容器混合气体均为生成物，所以达新平衡时NH3的浓度不变，故D错误；本题正确答案为a。

②Ⅰ.CO(NH2)2(s)+H2O(l)2NH3(g)+CO2(g) △H=+133.6 kJ/mol.由能量变化图可知Ⅱ.4 NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+ 6H2O(l)； Ⅰ2+Ⅱ可得2CO(NH2)2(s)+6NO(g)5N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)的△H ＝-1804.7kJ/mol。答案：-1804.7kJ/mol。

③由图可知，反应开始时( NH3)=50，反应平衡时( NH3)=20，设氨气投入量为2a，氨气平衡转化率为x，由( NH3)=50可知，反应前二氧化碳投入量为2a，反应平衡时，根据方程式可知，消耗氨气2ax，消耗二氧化碳ax，生成水蒸气ax，并且(NH3)=20，则有等式(NH3)=n(NH3)/n(总)=(2a-2ax)/ [(2a-2ax)+ (2a-2ax)+ax]=20，解得x=75，则氨气的平衡转化率为75。答案：75。

（2）9.2g NO2物质的量为0.2mol，NO2被Na2CO3溶液吸收并生成CO2，反应转移电子0.1mol，碳的化合价并没有发生变化，则反应为NO2自身的氧化还原反应，0.2mol NO2自身歧化反应转移电子0.1mol，根据得失电子守恒，则N2氮元素的化合价为+4，一半氮元素升高为+5，一半氮元素降低为+3，离子方程式为2NO2 +CO32-=NO3-+NO2-+ CO2；由化学方程式可知，完全反应后溶质为NaNO3和NaNO2，由于HNO2为弱酸，NO2-存在水解平衡NO2-+H2OOH-+ HNO2，则溶液中离子浓度大小关系为c(Na)>c(NO3—)> c(NO2—)> c(OH—)>c(H＋) ;答案：c(NO3—)> c(NO2—)> c(OH—)>c(H＋) 。

(3)电解池的A极为阴极，由H2O得电子发生还原反应，生成OH-，B极为阳极，由金属铜失电子发生氧化反应，阳极反应式2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。结合OH-生成Cu2O，A极产生OH-，B极消耗OH-，故该离子交换膜为阴离子交换膜；答案： 2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O；阴。