5.氨在生活、生产、科研中有广泛用途.
(1)已知反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=-159.5kJ/mol
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)═CO(NH22 (s)+H2O(g)△H=+116.5kJ/mol
反应Ⅲ:H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ/mol则工业上以CO2、NH3为原料合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(l)H=-87kJ/mol,该反应在低温条件下可以自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度下”);
(2)用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染.如有反应4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)△H<0,相同条件下在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图所示.
①0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率υ(N2)=0.3125mol•L-1•min-1
②下列说法正确的是CD;
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.使用催化剂A达平衡时,N2最终产率更大
C.单位时间内氢氧键与氮氢键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡
(3)查阅资料可知:常温下,K[Ag(NH32+]=1.00×107,Ksp[AgCl]=2.50×10-10
①银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)?Ag(NH32+ (aq),该反应平衡常数的表达式为
K=$\frac{c[Ag(N{H}_{3}{)_{2}}^{+}]}{c(A{g}^{+}){c}^{2}(N{H}_{3})}$;
②计算得到可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)?Ag(NH32+ (aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=2.5×10-3,1L 1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl0.045mol(保留2位有效数字);
(4)工业上以氨、丙烯和空气为原料,一定条件下合成丙烯腈(CH2═CH-CN),该反应的化学方程式为2CH2=CH-CH3+2NH3+3O2→CH2=CH-CN+6H2O.
4.甲醇是重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-99kJ.mol-1中的相关化学键键能如下:
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
E/(KJ•mol-1436343x465413
则x=1076.
(2)在一容积可变的密闭容器中,1molCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$ CH3OH(g)△H1<0,CO在不同温度下的平衡转化率(α)与压强的关系如图1所示.

①a、b两点的反应速率:v(a)<v(b)(填“>”“<”或“=”).
②T1<T2(填“>”“<”或“=”),原因是该反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,故Tl<T2.该反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,故Tl<T2
③在c点条件下,下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是bc(填代号)
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍     
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变                
d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
 ④图中a点的平衡常数KP=1.6×10-7(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(3)利用合成气(主要成分为CO和H2)合成甲醇,发生主要反应如下:
Ⅰ:CO(g)+2H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OH(g)△H1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CO(g)+H2O(g)△H2
Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OH(g)+H2O(g)△H3
上述反应对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化曲线如图2所示.
则△H1<△H3(填“>”、“<”、“=”),理由是由图可知,随着温度升高,K2减小,则△H2>0,根据盖斯定律又得△H3=△H1+
△H2,所以△H1<△H3..
3.如图1,科学研究表明,当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭,解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环:

(1)一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气.图2是生成1molCH3OH时的能量变化示意图.
已知破坏1mol不同共价键的能量(kJ)分别是:
C-HC-OC=OH-HH-O
413.4351745436462.8
已知E1=8.2kJ•mol-1,则E2=198.8kJ•mol-1
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验温度/℃起始量]达到平衡
CO/molH2O/molH2/molCO转化率所需时间/min
1650421.66
29002125%3
3900abct
①该反应的△H<0(填“<”或“>”).
②实验2条件下的平衡常数K=$\frac{1}{3}$.
③实验3中,若平衡时H2O的转化率为25%,则$\frac{a}{b}$=0.5.
④实验4,若900℃时,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,则此时V<V(填“<”或“>”或“=”).
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液.先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以进行循环使用.将100mL 0.1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2,溶液中没有晶体析出,则:
①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
②反应后的溶液可以作“缓冲液”(当往溶液中加入一定量的酸和碱时,有阻碍溶液pH变化的作用),请解释其原理反应后的溶液存在HCO3-?CO32-+H+,加入少量的酸,平衡逆向移动,溶液pH变化不大;加入少量的碱平衡正向移动,溶液pH变化也不大,故该溶液可以作“缓冲液”.
2.氨在国防、工农业生产领域发挥着重要作用.
(1)工业以甲烷为原料生产氨气的过程如下:甲烷$\stackrel{Ⅰ}{→}$氢气 $\stackrel{Ⅱ}{→}$氨气
 ①过程Ⅰ中,有关化学反应的能量变化如图所示

反应①为吸热反应(填“吸热”或“放热”),CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+118.1kJ/mol.
(2)CO可降低过程Ⅱ所用催化剂的催化效率,常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收,其反应原理为:[Cu(NH32CH3COO](aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH32]CH2COO•CO(1),
①N元素在周期表中的位置为第二周期第ⅤA族,NH3的电子式为
②所得溶液经处理的又可再生,恢复其吸收CO能力,再生的适宜条件是b(选填字母).
a.高温、高压      b.高温、低压      c.低温、低压      d.低温、高压
(3)合成NH3的反应为放热反应,如果该反应平衡时,只改变一个条件,再次达到新平衡时,平衡常数K值变大.关于该反应的说法正确的是AD(填字母序号).
A.一定向正反应方向移动    B.在平衡移动时正反应速率先增大再减小
C.一定向逆反应方向移动    D.在平衡移动时逆反应速率先减小再增大
(4)400℃,28MPa时,将1molN2和3mol H2混合充入体积可变的密闭容器中,加入催化剂,10分钟后反应达到平衡平衡时N2转化率为60%.
①下列图象能正确表示该过程中相关量的变化的是a(填字母序号).

②平衡常数Kp=0.021(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(5)恒温恒容时,若原料气投料比n(H2):n(N2)=1:1,平衡时、H2的体积分数为30%.容器内的压强与起始压强之比为5:6.
 0  160499  160507  160513  160517  160523  160525  160529  160535  160537  160543  160549  160553  160555  160559  160565  160567  160573  160577  160579  160583  160585  160589  160591  160593  160594  160595  160597  160598  160599  160601  160603  160607  160609  160613  160615  160619  160625  160627  160633  160637  160639  160643  160649  160655  160657  160663  160667  160669  160675  160679  160685  160693  203614 

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