题目内容
氮的化合物是一把双刃剑，它既是一种资源，又会给环境造成危害．Ⅰ． 氨气是一种重要的化工原料．
（1）NH3与CO2在120°C，催化剂作用下反应生成尿素：
CO2（g）+2NH3（g）?（NH2）2CO（s）+H2O（g），在密闭反应容器中，混合气体中NH3的含量变化关系如图所示：则A点的逆反应速率V（逆）（CO2）
（2）将一定量的NH2COONH4（s）置于恒温密闭容器中，NH2COONH4（s）?2NH3（g）+CO2（g），其分解达到平衡状态时，容器内混合气体的平均相对分子质量为
Ⅱ．氮的氧化物会污染环境．
（3）采取还原法，用炭粉可将氮的氧化物还原．
已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.6kJ?mol-1，C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
写出炭粉还原一氧化氮的热化学反应方程式
（4）若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2，9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则此反应的离子反应方程式为
考点：化学平衡的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡常数的含义
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析：（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，即B点时v正（CO2）=v逆（CO2）；
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，则A点的逆反应速率小于B点的逆反应速率，所以A点的逆反应速率V（逆）（CO2）小于B点的正反应速率V（正）（CO2）；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；
（2）根据平均相对分子质量=
进行计算；化学平衡常数的表达式为生成物浓度幂次方之积比上反应物浓度幂次方之积；
（3）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变，从而书写热化学方程式；
（4）9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，即每2mol NO2和Na2CO3溶液反应时转移电子1mol计算生成的硝酸，根据化合价的变化判断生成物，以此书写反应的离子方程式．
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，则A点的逆反应速率小于B点的逆反应速率，所以A点的逆反应速率V（逆）（CO2）小于B点的正反应速率V（正）（CO2）；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；
（2）根据平均相对分子质量=
| m(总) |
| n(总) |
（3）根据盖斯定律来计算化学反应的焓变，从而书写热化学方程式；
（4）9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，即每2mol NO2和Na2CO3溶液反应时转移电子1mol计算生成的硝酸，根据化合价的变化判断生成物，以此书写反应的离子方程式．
解答：
解：（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，即B点时v正（CO2）=v逆（CO2）；
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，则A点的逆反应速率小于B点的逆反应速率，所以A点的逆反应速率V（逆）（CO2）小于B点的正反应速率V（正）（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
氨气的体积分数即物质的量分数=
=20%；
计算得到x=37.5mol
氨气的平衡转化率=
×100%=75%，
故答案为：＜；75%；
（2）平均相对分子质量=
=
=26；化学平衡常数K=c（NH3）2c（CO2）；故答案为：26；K=c（NH3）2c（CO2）；
（3）已知：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ?mol-1
②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
则②-①得到，C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=-393.5kJ?mol-1-180.6kJ?mol-1=-574.1kJ?mol-1，
故答案为：C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=-574.1kJ?mol-1；
（4）9.2gNO2的物质的量
=0.2mol，即0.2molNO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol，则2molNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子1mol，则N的化合价分别有+4价变化为+5价和+3价，在碱性溶液中应生成NO3-和NO2-，反应的离子方程式为：2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2，若生成的CO2完全逸出，NO2-水解成碱性，所得溶液中的离子浓度大小关系为c（Na+）＞c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（OH-）＞c（H+）；
故答案为：2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2；c（Na+）＞c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（OH-）＞c（H+）；
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，则A点的逆反应速率小于B点的逆反应速率，所以A点的逆反应速率V（逆）（CO2）小于B点的正反应速率V（正）（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
氨气的体积分数即物质的量分数=
| 50-x |
| 100-x |
计算得到x=37.5mol
氨气的平衡转化率=
| 37.5mol |
| 50mol |
故答案为：＜；75%；
（2）平均相对分子质量=
| m(总) |
| n(总) |
| 2×17+1×44 |
| 2+1 |
（3）已知：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ?mol-1
②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
则②-①得到，C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=-393.5kJ?mol-1-180.6kJ?mol-1=-574.1kJ?mol-1，
故答案为：C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=-574.1kJ?mol-1；
（4）9.2gNO2的物质的量
| 9.2g |
| 46g/mol |
故答案为：2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2；c（Na+）＞c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（OH-）＞c（H+）；
点评：本题为综合题，考查了盖斯定律求热化学方程式，化学平衡的移动及平衡的计算，氧化还原方程式的书写，题目难度大，熟悉平衡原理是解题关键．
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