尿素（H2NCONH2)是有機(jī)態(tài)氮肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的作用。
（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：
第一步：2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸銨)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l)△H2
某化學(xué)學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在體積為1 L的密閉容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖I所示。

已知總反應(yīng)的快慢是由較慢的一步反應(yīng)決定的。則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第______步反應(yīng)決定，     總反應(yīng)進(jìn)行到______min時到達(dá)平衡。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖II所示，則ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。）
（2）該小組將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：。實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓強(qiáng)/Kpa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度/10-3mol/L
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是____________。
A．2V(NH3)=V(CO2)                    B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變      D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算25.0°C時該分解反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。
（3）已知：
N2(g)+O2(g)=2NO(g)   △H1=+180.6KJ/mol
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)  △H2=-92.4KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H3=-483.6KJ/mol
則4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ ? mol-1。
（4）尿素燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。其工作時負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為______。

（1）① 二；55 ② > （2）① BC ② 1.6×10－3mol3L-3（3）-1627.2 kJ?mol-1
（4）CO（NH2）2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+

解析試題分析：（1）①總反應(yīng)的快慢是由較慢的一步反應(yīng)決定的，由圖像看到隨著時間遞增，尿素慢慢增加；所以反應(yīng)由第二步?jīng)Q定；在55min時，尿素不再增加達(dá)到平衡。②對于吸熱反應(yīng)，隨著溫度的升高，K增大，所以ΔH2 >0. （2）①A、2V(NH3)=V(CO2)不符合速率之比等于方程系數(shù)之比，故A錯誤；B、物質(zhì)的量不再發(fā)生變化時，壓強(qiáng)也不變化，故B正確；C、氨基甲酸銨是固體，當(dāng)它不再分解時，氣體質(zhì)量不再增加，密閉容器體積一定，密度不再改變，達(dá)到平衡，故C正確；D氨氣和二氧化碳的比例一直不變，故D錯誤。②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，25°C氣體總濃度是4.8×10-3mol/L，氨氣和二氧化碳的體積比為1：2，結(jié)合平衡常數(shù)公式計(jì)算可得結(jié)果為1.6×103mol3L-3（3）依據(jù)蓋斯定律知：△H=-2△H1-2△H2+3△H3帶入數(shù)據(jù)計(jì)算即得結(jié)果-1627.2 kJ?mol-1；（4）依據(jù)尿素燃料電池結(jié)構(gòu)，尿素在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子生成二氧化碳和氮?dú)猓鯕庠谡龢O得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，酸性介質(zhì)中實(shí)際生成水，正極電極反應(yīng)為O2+4H++4e-=2H2O，負(fù)極電極反應(yīng)為：CO（NH2）2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
考點(diǎn)：用蓋斯定理進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算；化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的含義；化學(xué)平衡的影響因素

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(1)①根據(jù)下列圖示，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________________________。

②根據(jù)如圖所示情況，判斷下列說法中正確的是________。

A．其熱化學(xué)方程式為：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝41 kJ·mol－1
B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D．當(dāng)H2O為液態(tài)時，其反應(yīng)熱值小于41 kJ·mol－1
(2)已知16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________。
(3)如圖是某溫度下，N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________________。

a、b兩條曲線產(chǎn)生區(qū)別的原因很可能是_________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2013年霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO (g)2CO2 (g) +N2 (g)在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線，如圖所示。據(jù)此判斷：

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為   。
②該反應(yīng)的ΔH   0（選填“＞”、“＜”）。
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化     學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1＞S2，在圖中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
① 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污
染。
CH4(g)＋2NO2(g) = N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) =－867kJ·mol－1
2NO2(g)  N2O4(g)                    =－56.9kJ·mol－1
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式   。
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可  達(dá)到低碳排放的目的。下圖是通過光電轉(zhuǎn)化原理以廉價原料制備新產(chǎn)品的示意圖。寫出上述光電轉(zhuǎn)化過程的化學(xué)反應(yīng)方程式                     。催化劑a、b之間連接導(dǎo)線上電子流動方向是        (填a→b或b→a) 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

國家擬于“十二五”期間將SO2的排放量減少8%，研究SO2綜合利用意義重大。
（1）已知25℃時：SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋Sx（s）  △H＝akJ/mol
2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋Sx（s）  △H＝bkJ/mol。
則CO與Sx生成COS反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________。
（2）有人設(shè)想按如圖所示裝置用廢氣中的SO2生產(chǎn)硫酸。

寫出SO2電極的電極反應(yīng)式__________________________。
（3）提高反應(yīng)2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）  △H＜0中SO2的轉(zhuǎn)化率是控制SO2排放的關(guān)鍵措施之一。某課外活動小組進(jìn)行了如下探究：
①T1溫度時，在2L的密閉容器中加入4.0molSO2和2.0molO2，5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為50%，前5 min內(nèi)SO2的平均反應(yīng)速率為___________。
②在①中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使SO2的轉(zhuǎn)化率及SO3的平衡濃度都比原來增大的是
_________（填序號）。
a．溫度和容器體積不變，充入1.0molHe （g）
b．溫度和容器體積不變，充入2molSO2和lmolO2
c．溫度和容器體積不變，充入1.0molSO2
d．在其他條件不變時，減小容器的容積
③在其他條件不變的情況下，探究起始時氧氣物質(zhì)的量對2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）：在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，SO2的轉(zhuǎn)化率最高的是____，溫度T1______T2（填“＞”“＜”或“＝”）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

“溫室效應(yīng)”是哥本哈根氣候變化大會研究的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此，控制和治理CO2是解決“溫室效應(yīng)”的有效途徑。
（1）下列措施中，有利于降低大氣中CO2濃度的有         （填字母）。
A．采用節(jié)能技術(shù)，減少化石燃料的用量
B．鼓勵乘坐公交車出行，倡導(dǎo)低碳生活
C．利用太陽能、風(fēng)能等新型能源替代化石燃料
（2）一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如：
2CO2（g）+2H2O（l）＝C2H4（g）+3O2（g）    △Hl="+1411.0" kJ／mol
2CO2（g）+3H2O（l）＝C2H5OH（l）+3O2（g）   △H2="+1366.8" kJ／mol
則由乙烯水化制乙醇的熱化學(xué)方程式是               。
（3）在一定條件下，6H2（g）+2CO2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g）。

溫度（K）
CO2轉(zhuǎn)化率（%）
n（H2）/n（CO2）
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
 
根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析：
①溫度一定時，提高氫碳比[]，CO2的轉(zhuǎn)化率        （填“增大”“減小”或“不變”）。
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為        （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。
（4）下圖是乙醇燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH溶液）的結(jié)構(gòu)示意圖，則b處通入的是       （填“乙醇”或“氧氣”），a處發(fā)生的電極反應(yīng)是         。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。請回答下列問題：
（1）已知C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為               。
（2）已知在一定溫度下，
C（s）+CO2（g）   2CO（g）          △H1
CO（g）+H2O（g）   H2（g）+CO2（g） △H2
C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）    △H3
則△H1、△H2、△H3之間的關(guān)系是：                             。
（3）通過研究不同溫度下平衡常數(shù)可以解決某些實(shí)際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)時，會發(fā)生如下反應(yīng)： CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示。

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
則該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是     反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”），在500℃時，若設(shè)起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L，則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為     。
（4）從氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。對反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)  △H＞0在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是      ：

A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C
D．由狀態(tài)A到狀態(tài)B，可以用加熱的方法
E．A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：A=C
（5）工業(yè)上用Na2SO3吸收尾氣中的SO2，再用下圖裝置電解(惰性電極)NaHSO3制取H2SO4（陰離子交換膜只永許陰離子通過），陽極電極反應(yīng)式為：               ，陽極區(qū)逸出氣體的成分為       （填化學(xué)式）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)性發(fā)展息息相關(guān)。
已知：① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)  △H1="a" kJ/mol
②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g)        △H2="b" kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)        △H3="c" kJ/mol
則C的燃燒熱____________________________kJ.mol-1
（2）某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)合成氨反應(yīng)N2+3H2  2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,開始他們將N2和H2混合氣體20mol (體積比1：1)充入5L合成塔中.反應(yīng)前壓強(qiáng)為P0,反應(yīng)過程中壓強(qiáng)用P表示，反應(yīng)過程中P/P0與時間t的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題：

①反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是（填字母代號）_____________
A．壓強(qiáng)保持不變
B．氣體密度保持不變
C．NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min時，以C(N2)變化表示的平均反應(yīng)速率為___________
③若提高N2的轉(zhuǎn)化率可采取的措施有_______________
A．向體系中按體積比1：1再充入N2和H2
B．分離出NH3
C．升高溫度
D．充入He氣使壓強(qiáng)增大
E．加入一定量的N2
（3）25°C時,BaCO3和BaSO4的溶度積常數(shù)分別是8×10－9和1×10－10，某含有BaCO3沉淀的懸濁液中c(CO32-)=0.2mol/L，如果加入等體積的Na2SO4溶液，若要產(chǎn)生 BaSO4沉淀，加入Na2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度最小是________mol /L。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義。
（1）用CO可以合成甲醇。已知：
CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.5 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
則CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH＝________kJ·mol－1
（2）下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是________(填寫序號)．
a．使用高效催化劑     b．降低反應(yīng)溫度
c．增大體系壓強(qiáng)       d．不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來

（3）在一定壓強(qiáng)下，容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
②100 ℃時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________(mol·L－1)－2；
③在其它條件不變的情況下，再增加a mol CO和2a molH2，達(dá)到新平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
（4）某科研小組用SO2為原料制取硫酸。
①利用原電池原理，用SO2、O2和H2O來制備硫酸，該電池用多孔材料作電極，它能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請寫出該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式________________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液，然后電解該溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請寫出開始時陽極反應(yīng)的電極反應(yīng)式________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

I．已知：反應(yīng)①H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)   ΔH=" —184" kJ/mol
②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=" —115.6" kJ/mol 
      
請回答：
（1）H2與O2反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                     
（2）斷開1 mol H—O 鍵所需能量約為                kJ。
II．實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策，是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇�；ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。試運(yùn)用所學(xué)知識，解決下列問題：
（1）已知某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：  ，它所對應(yīng)的化學(xué)方程式為：               。                       
（2）已知在400℃時，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K="0.5," 則400℃時，在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol，則此時反應(yīng)V(N2)正      V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能確定）。欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時使平衡時NH3的體積百分?jǐn)?shù)增加，可采取的正確措施是    （填序號）
A．縮小體積增大壓強(qiáng)    B．升高溫度   C．加催化劑   D．使氨氣液化移走
（3）在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：A(g) + 3B(g)  2C(g) + D（s） ΔH，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：

t/K
300
400
500
…
K/(mol·L－1)2
4×106
8×107
K1
…
 
請完成下列問題：
①判斷該反應(yīng)的ΔH        0（填“>”或“<”）
②在一定條件下，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是    （填序號）。
A．3v(B)（正）=2v(C)（逆）     B．A和B的轉(zhuǎn)化率相等
C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變   D．混合氣體的密度保持不變

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