题目内容
1．
合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义．（1）氧化-还原法消除氮氧化物的转化如下：NO$→_{反应Ⅰ}^{O_{3}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{CO（NH_{2}）_{2}}$N2
①反应Ⅰ为：NO+O3=NO2+O2，生成11.2L O2（标准状况）时，转移电子的物质的量是1mol．
②反应Ⅱ中，当n（NO2）：n[CO（NH2）2]=3：2时，反应的化学方程式是6NO2+4CO（NH2）2=7N2+8H2O+4CO2．
（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1，已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1，写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g），△H=-113.0 kJ•mol-1．
（3）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=+133.6kJ/mol．该反应的化学平衡常数表达式K=c2（NH3）•c（CO2）．关于该反应的下列说法正确的是a（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．降低温度使尿素的转化率增大
②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[φ（NH3）]随时间变化关系如图所示．则a点的正反应速率v（正）（CO2）＞b点的逆反应速率v（逆）（CO2）（填“＞”、“=”或“＜”）；氨气的平衡转化率是75%．
分析 （1）①根据化合价的变化来确定电子转移数目；
②反应方程式中，化学计量数之比等于物质的量之比；
（2）①NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1；
②2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1，
根据盖斯定律由②-①×2进行计算，书写热化学方程式；
（3）①化学平衡常数=$\frac{生成物浓度系数幂次方}{反应物浓度系数幂次方}$，固态和纯液体不列入；a、该反应中只有生成物是气体，生成的氨气和二氧化碳质量和物质的量比值不变；
b、化学平衡常数只受温度影响；
c、降温平衡向逆向移动；
②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；依据氨气的体积分数结合平衡三段式列式计算平衡转化率．
解答 解：（1）①NO+O3═NO2+O2，生成1mol氧气转移电子是2mol，生成11.2L即0.5molO2（标准状况）时，转移电子的物质的量是1mol，故答案为：1；
②当n（NO2）：n[CO（NH2）2]=3：2，即NO2和CO（NH2）2的化学计量数之比是3：2，其方程式表示为：6NO2+4CO（NH2）2=7N2+8H2O+4CO2，
故答案为：6NO2+4CO（NH2）2=7N2+8H2O+4CO2；
（2）已知：①NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol-1；
②2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1，
由②-①×2得：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g），△H=-196.6kJ•mol-1-2×（-41.8kJ•mol-1）=-113.0 kJ•mol-1，
故答案为：2NO（g）+O2（g）=2NO2（g），△H=-113.0 kJ•mol-1；
（3）①尿素和水不是气体，不列入，其化学平衡常数=$\frac{生成物浓度系数幂次方}{反应物浓度系数幂次方}$=c2（NH3）•c（CO2），
a、混合气体的平均相对分子质量=$\frac{混合气体的质量总和}{混合气体的物质的量总和}$，该反应中只有生成物是气体，生成的氨气和二氧化碳质量和物质的量比值不变，故a正确；
b、化学平衡常数只受温度影响，温度不变其不变，故b错误；
c、该反应是吸热反应，降温平衡逆向移动，反应物转化率降低，故c错误；
故答案为：c2（NH3）•c（CO2）；a；
②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）；
设氨气消耗物质的量x，开始氨气体积分数为50%，假设氨气为50mol，二氧化碳为50mol，
CO2+2NH3?（NH2）2CO+H2O
起始量（mol） 50 50 0 0
变化量（mol） 0.5x x 0.5x 0.5x
平衡量（mol） 50-0.5x 50-x 0.5x 0.5x
氨气的体积分数=$\frac{50-x}{50-0.5x+50-x+0.5x}$=20%；解得x=37.5mol，
氨气的平衡转化率=$\frac{37.5mol}{50mol}$×100%=75%，
故答案为：＞；75%．
点评 本题考查的知识点较多，综合性较强，涉及氧化还原反应、盖斯定律的应用以及化学平衡的有关计算知识，难度较大．侧重于影响平衡移动及平衡常数的因素的考查，注意知识的归纳和整理是关键．
| A． | Na+、Mg2+、Al3+、Cl- | B． | Na+、AlO2-、Cl-、OH- | ||
| C． | Na+、Mg2+、Al2O-、Cl- | D． | Na+、Al3+、Al2O-、Cl- |
| A． | 1：3 | B． | 3：2 | C． | 1：4 | D． | 2：7 |
已知含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示，则下列判断不正确的是（ ）| A． | 还原性：HSO${\;}_{3}^{-}$＞I-，氧化性：IO${\;}_{3}^{-}$＞I2＞SO${\;}_{4}^{2-}$ | |
| B． | a点处的氧化产物是SO${\;}_{4}^{2-}$，还原产物是I- | |
| C． | 当溶液中的I-为0.4mol时，加入的KIO3一定为0.4mol | |
| D． | 若向KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，反应开始时的离子方程式为：2IO${\;}_{3}^{-}$+5HSO${\;}_{3}^{-}$═I2+5SO${\;}_{4}^{2-}$+3H++H2O |
| A． | 月球上的H2O分子中只含有非极性共价键 | |
| B． | H2O在化学反应中既可作氧化剂又可作还原剂 | |
| C． | 氢的三种同位素H、D、T与16O只能形成三种水分子 | |
| D． | 在标准状况下，1mol水的体积约是22.4L |