Question

【題目】合理應(yīng)用和處理含氮的化合物，在生產(chǎn)生活中有重要意義。

(1)用活化后的V2O5作催化劑，氨氣將NO還原成N2的一種反應(yīng)歷程如圖1所示。

寫出總反應(yīng)化學(xué)方程式 。

(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-94.4gKJ·mol-1，恒容時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示。

在2L容器中發(fā)生反應(yīng)，前20min內(nèi)，v(NH3)= ，放出的熱量為 。

25min時(shí)采取的措施是 。

③時(shí)段III條件下，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 (只列計(jì)算表達(dá)式，不計(jì)算)。

(3)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)；△H<0。某溫度下，向容器為0.1L的密閉容器中通入4molNH3和2molCO2，該反應(yīng)進(jìn)行到40s時(shí)，達(dá)到平衡，此時(shí)CO2的妝花率為50%。圖3中的曲線表示在前25s內(nèi)NH3的濃度隨時(shí)間的變化而變化。其他條件不變，請?jiān)趫D3中用實(shí)線畫出使用催化劑后c(NH3)隨時(shí)間的變化曲線。

Answer 1

【答案】(12分)(1)4NH3+4NO＋O2=4N2+6H2O

(2)①0.050molL－1min－1 (2分，無單位扣1分) 94.4kJ (2分)

②將NH3從反應(yīng)體系中分離出去(2分)③2.37

（3）

【解析】

試題分析：(1)用V2O5作催化劑，NH3可將NO還原成N2，結(jié)合反應(yīng)歷程圖可知反應(yīng)物還有氧氣，生成物為N2和H2O，配平即得反應(yīng)方程式為4NH3+4NO+O24N2+6H2O；

(2)①根據(jù)圖象可知，20min時(shí)氨氣的物質(zhì)的量濃度為1.00mol/L，所以氨氣的平均反應(yīng)速率為：v(NH3)==0.050mol(Lmin)-1；達(dá)到平衡時(shí)生成的氨氣的物質(zhì)的量為：1.00 mol/L×2L=2.00mol，根據(jù)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=-94.4kJmol-1可知生成2.00mol氨氣放出的熱量為94.4kJ；

②25min時(shí)氨氣的物質(zhì)的量迅速變?yōu)?而氮?dú)狻�氫氣的物質(zhì)的量不變，之后氮?dú)狻�氫氣的物質(zhì)的量逐漸減小，氨氣的物質(zhì)的量逐漸增大，說明25min時(shí)將NH3從反應(yīng)體系中分離出去；

③時(shí)段Ⅲ條件下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為：K=≈2.37；

(4)若反應(yīng)延續(xù)至70s，保持其它條件不變情況下，使用催化劑時(shí)，改變反應(yīng)速率，不改變化學(xué)平衡，曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在橫坐標(biāo)40之前，縱坐標(biāo)必需在20的線上，該反應(yīng)的進(jìn)程曲線為如圖所示：。