题目内容
15．NH3是一种重要的化工产品，可用于生产尿素[CO（NH2）2]、处理烟气等．Ⅰ．工业上合成尿素的反应：
2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2 （l）+H2O （g）△H
（1）已知合成尿素的反应分两步进行：
2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）△H1
NH2COONH4（s）?CO（NH2）2（l）+H2O （g）△H2
其能量变化曲线如图1所示，则△H、△H1和△H2由小到大的顺序为△H1＜△H＜△H2．
（2）某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2 （l）+H2O （g），反应过程中混合气体中NH3的体积分数如图2所示．
①A点的逆反应速率v逆（CO2）＜B点的正反应速率v正（CO2）． （填“＞”、“＜”或“=”）
②下列能说明该反应达到平衡状态的是bc（填代号）．
a． NH3、CO2、H2O的分子数之比为2：1：1 b．体系的压强保持不变
c．单位时间内消耗1mol CO2同时生成2mol NH3 d．2v正（NH3）=v逆（H2O）
③对于有气体参与的反应，平衡常数Kp可用气体组分（B）的平衡分压p（B）代替该气体的物质的量浓度c（B）．实验测得体系平衡时的压强为 10MPa，列式计算该反应的平衡常数Kp=0.15（提示：写出Kp的表达式再代入数据进行计算，分压=总压×体积分数）．
④L（L1、L2），X可分别代表压强或温度．图3表示L一定时，该反应CO2（g）的平衡转化率随X的变化关系．X代表的物理量为温度．判断L1、L2的大小关系，并简述理由：L1＞L2；该反应正反应为气体体积减小的反应，增大压强，二氧化碳的转化率大．
Ⅱ．烟气中的NOx必须脱除（即脱硝）后才能排放：
（3）图4是一种用NH3脱除烟气中 NO的原理．该脱硝反应中，氧化剂是NO和O2 （填化学式）．
（4）利用反应8NH3+6NO2═7N2+12H2O构成原电池，也能消除烟气的排放，同时还能充分利用化学能，装置如图5所示．则电极b为正极；a电极的电极反应式为2NH3-6e-+60H-=N2+6H2O．
分析 （1）根据能量图可以分析，2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（I）+H2O（I）为放热反应，所以△H＜0，2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）为放热反应，所以△H1
＜0，并且△H1＜△H＜0，NH2COONH4（s）?CO（NH2）2（I）+H2O（I）为吸热反应，所以△H2＞0，据此分析；
（2）①图象分析氨气的体积分数从50%变化为20%后体积分数保持不变，说明B点反应达到平衡状态，A点氨气体积百分含量大于B的氨气体积百分含量，说明反应正向进行达到平衡状态，A点的正反应速率大于B点的正反应速率；
②当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变，由此衍生的一些物理量也不变，以此进行判断；
③根据图2可知，CO2和NH3的体积分数各占50%，设起始CO2和NH3各为amol，转化的二氧化碳为bmol，
2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2 （l）+H2O （g），
起始 a a 0
转化 2b b b
平衡a-2b a-b b
则图可知：$\frac{a-2b}{a-2b+a-b+b}$=20%，所以a=$\frac{8}{3}$b，据此计算出平衡时各气体的体积分数，再根据平衡常数Kp=$\frac{p（{H}_{2}O）}{{p}^{2}（NH{\;}_{3}）p（CO{\;}_{2}）}$计算；
④该反应为气体体积减小的反应，如果增大压强，转化率大，据此判断；
（3）根据图可知，用NH3脱除烟气中 NO的原理中，氮的化合价和氧气中氧的化合价都降低，据此判断；
（4）反应8NH3+6NO2═7N2+12H2O构成原电池中，氨气是还原剂在负极发生氧化反应，二氧化氮是氧化剂，在正极发生还原反应，据此答题．
解答 解：（1）根据能量图可以分析，2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（I）+H2O（I）为放热反应，所以△H＜0，2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）为放热反应，所以△H1＜0，并且△H1＜△H＜0，NH2COONH4（s）?CO（NH2）2（I）+H2O（I）为吸热反应，所以△H2＞0，所以△H2＞△H＞△H1，
故答案为：△H1＜△H＜△H2；
（2）①氨气的体积分数从50%变化为20%后体积分数保持不变，说明B点反应达到平衡状态，A点氨气体积百分含量大于B的氨气体积百分含量，说明反应正向进行达到平衡状态，A点的正反应速率大于B点的正反应速率，故v正（CO2）＞v逆（CO2），
故答案为：＜；
②a．NH3、CO2、H2O的分子数之比与起始的各物质的物质的量有关，所以NH3、CO2、H2O的分子数之比为2：1：1，无法判断反应是否处于平衡状态，故a错误；
b．该反应为气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，所以当压强不变时，说明反应处于平衡状态，故b正确；
c．单位时间内消耗1mol CO2同时生成2mol NH3，说明正逆反应速率相等，所以反应处于平衡状态，故c正确；
d．2v正（NH3）=v逆（H2O），说明逆反应速率大于 正反应速率，所以生未处于平衡状态，故d错误；
故选：bc；
③根据图2可知，CO2和NH3的体积分数各占50%，设起始CO2和NH3各为amol，转化的二氧化碳为bmol，
2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2 （l）+H2O （g），
起始 a a 0
转化 2b b b
平衡a-2b a-b b
则图可知：$\frac{a-2b}{a-2b+a-b+b}$=20%，所以a=$\frac{8}{3}$b，所以平衡时CO2、NH3、H2O的体积分数分别为50%、20%、30%，平衡常数Kp=$\frac{p（{H}_{2}O）}{{p}^{2}（NH{\;}_{3}）p（CO{\;}_{2}）}$=
$\frac{10×30%}{（{10×20%）}^{2}×10×50%}$=0.15，
故答案为：0.15；
④由图可知，X越大，转化率越低，该反应正反应为气体体积减小的反应，如果增大压强，二氧化碳的转化率大，所以X表示温度，温度升高，转化率下降，平衡逆向移动，增大压强，转化率大，所以L1＞L2，
故答案为：温度；L1＞L2；该反应正反应为气体体积减小的反应，增大压强，二氧化碳的转化率大；
（3）氮根据图可知，用NH3脱除烟气中 NO的原理中，氮的化合价和氧气中氧的化合价都降低，所以氧化剂为NO和O2，
故答案为：NO和O2；
（4）反应8NH3+6NO2═7N2+12H2O构成原电池中，氨气是还原剂在负极发生氧化反应，所以a为负极，电极反应式为2NH3-6e-+60H-=N2+6H2O，二氧化氮是氧化剂，在正极发生还原反应，所以b为正极，
故答案为：正；2NH3-6e-+60H-=N2+6H2O．
点评 本题考查化学反应速率、化学平衡的移动原理、氧化还原反应、原电池的电极反应等知识，综合性较大，难度中等．
，有关分析正确的是（ ）| A． | 一氯代物共有7种 | B． | 分子中所有碳原子一定在同一平面 | ||
| C． | 和  互为同分异构体 | D． | 1mol柠檬烯与H2反应最多消耗4mol |
| A． | 原子核外电子排布--元素在周期表中的位置 | |
| B． | 弱电解质的相对强弱--电离常数的大小 | |
| C． | 分子间作用力的大小--分子稳定性的高低 | |
| D． | 物质内部储存的能量--化学反应的热效应 |
| A． | 氧化性 | B． | 还原性 | ||
| C． | 既无氧化性又无还原性 | D． | 既有氧化性又有还原性 |
根据物质性质完成下列题型．