Question

【题目】合理应用和处理含氮的化合物，在生产生活中有重要意义。

（1）用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图1所示。

写出总反应化学方程式 。

（2）已知N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H=-94.4gKJ·mol-1，恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示。

①在2L容器中发生反应，前20min内，v(NH3)= ，放出的热量为 。

②25min时采取的措施是 。

③时段III条件下，反应的平衡常数表达式为 （只列计算表达式，不计算）。

（3）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)；△H<0。某温度下，向容器为0.1L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2，该反应进行到40s时，达到平衡，此时CO2的转化率为50%。图3中的曲线表示在前25s内NH3的浓度随时间的变化而变化。其他条件不变，请在图3中用实线画出使用催化剂后c（NH3）随时间的变化曲线。

Answer 1

【答案】（1）4NH3+4NO＋O2=4N2+6H2O

（2）①0.050molL－1min－1 （2分，无单位扣1分） 94.4kJ （2分）

② 将NH3从反应体系中分离出去（2分）

【解析】（1）由图示可判断氨气将NO还原成N2时还有O2参加，且NH3和O2的物质的量之比为4：1因此总反应化学方程式为；4NH3+4NO＋O2=4N2+6H2O。

（2）①在2L容器中发生反应，前20min内，v(NH3)=1/20=0.050molL－1min－1，消耗了2molNH3，放出的热量为94.4KJ。

②25min时H2、N2继续减少，NH3的量由0开始增加，采取的措施是将NH3从反应体系中分离出去。

③时段III条件下，各物质的物质的量为：c（H2）=0.75mol/L，c（N2）=0.25mol/L ，c（NH3）=0.50mol/L，平衡常数K=0.502/（0.25×0.753）。

（3）使用催化剂后加快了反应速率，到达平衡所需时间短，但不影响平衡，CO2的转化率仍为50%，由此可画出曲线：