Question

【題目】NH3和CO2是兩種重要的化工原料．
（1）在一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2+3H22NH3 ． 該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志是（填字母）．a(chǎn).3v（H2）正=2v（NH3）逆
b．單位時(shí)間生成mmolN2的同時(shí)消耗3mmolH2
c．混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化
d．a(chǎn)mol 鍵斷裂的同時(shí)，有6amolN﹣H鍵斷裂
（2）CO2和NH3可用于合成尿素，原理分如下兩步：①合成氨基甲酸銨：CO2（g）+2NH3（g）=H2NCOONH4（s），△H=﹣159.47kJ/mol
②氨基甲酸銨分解：H2NCOONH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）
△H=+28.49kJ/mol，則2molCO2完全反應(yīng)合成尿素的△H= ．
（3）最近科學(xué)家們研制成功一種新型催化劑，能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椋�在常壓�?00℃，CO2與H2體積比為1：4時(shí)反應(yīng)，CO2轉(zhuǎn)化率達(dá)90%．
①此反應(yīng)的化學(xué)方程式是；
②一定條件下，某興趣小組，在體積為VL的密閉容器中，模擬此反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為；由圖可知升高溫度，K將（填“增大”、“減小”或“不變”）；300℃時(shí)，從反應(yīng)開(kāi)始，到達(dá)到平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是（用nA、tA、V表示）．

Answer 1

【答案】
（1）bd
（2）﹣261.96kJ/mol
（3）CO2+4H2 CH4+2H2O；K= ；減��；
【解析】解：（1）a．3v（H2）正=2v（NH3）逆 ， 化學(xué)反應(yīng)速率之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不等，故正逆反應(yīng)速率不等，故a錯(cuò)誤；b．單位時(shí)間生成mmolN2是逆反應(yīng)，同時(shí)消耗3mmolH2是正反應(yīng)，且化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故正逆反應(yīng)速率相等，故b正確； c．密度= ，總質(zhì)量不變，體積不變，故混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化不能作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故c錯(cuò)誤；
d．單位時(shí)間內(nèi)amolN≡N鍵的斷裂是正反應(yīng)，6amolN﹣H鍵的斷裂是逆反應(yīng)，且化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故正逆反應(yīng)速率相等，故d正確，所以答案是：bd；（2）①合成氨基甲酸銨：CO2（g）+2NH3（g）=H2NCOONH4（s），△H=﹣159.47kJ/mol②氨基甲酸銨分解：H2NCOONH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=+28.49kJ/mol，①×2+②×2得2CO2（g）+4NH3（g）=2CO（NH2）2（s）+2H2O（l）△H=（﹣159.47kJ/mol）×2+28.49kJ/mol×2=﹣261.96kJ/mol，所以答案是：﹣261.96kJ/mol；（3）①在300℃、新型催化劑的作用下，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲烷和水，方程式為：CO2+4H2 CH4+2H2O，所以答案是：CO2+4H2 CH4+2H2O；②化學(xué)平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，反應(yīng)物和生成物都是氣體，平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ，由圖象可知升高溫度甲烷的物質(zhì)的量減少，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，K減小，υ（H2）=4υ（CH4）= = ；所以答案是：K= ；減��； ．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的相關(guān)知識(shí)，掌握狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等，以及對(duì)化學(xué)平衡的計(jì)算的理解，了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．