Question

【題目】合理應(yīng)用和處理氮的化合物，在生產(chǎn)生活中有重要意義．
（1）尿素[CO（NH2）2]是一種高效化肥，也是一種化工原料．
①以尿素為原料在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO（NH2）2 （s）+H2O（l）2NH3（g）+CO2（g）△H=+133.6kJ/mol．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= ． 關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是（填序號(hào)）．
a．從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
b．在平衡體系中增加水的用量可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
c．降低溫度使尿素的轉(zhuǎn)化率增大
②尿素在一定條件下可將氮的氧化物還原為氮?dú)猓?/span>
已知：
結(jié)合①中信息，尿素還原NO（g）的熱化學(xué)方程式是 ．
③密閉容器中以等物質(zhì)的量的NH3和CO2為原料，在120℃、催化劑作用下反應(yīng)生成尿素：CO2（g）+2NH3（g）═CO （NH2）2 （s）+H2O（g），混合氣體中NH3的物質(zhì)的量百分含量[φ（NH3）]隨時(shí)間變化關(guān)系如圖2所示
則a點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正（CO2）b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v（逆）（CO2）（填“＞”、“=”或“＜”）；氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率是 ．
（2）NO2會(huì)污染環(huán)境，可用Na2CO3溶液吸收NO2并生成CO2 ． 已知9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.1mol，此反應(yīng)的離子方程式是；恰好反應(yīng)后，使溶液中的CO2完全逸出，所得溶液呈弱堿性，則溶液中存在的所有離子濃度大小關(guān)系是c（Na+）＞ ．

Answer 1

【答案】
（1）c2（NH3）?c（CO2）,a,2CO（NH2）2（s）+6NO（g）=5N2（g）+2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1804.7KJ/mol,＞,0.75
（2）2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2,c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）
【解析】解：（1）①化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出，CO（NH2）2 （s）+H2O（l）2NH3（g）+CO2（g）平衡常數(shù)K=c2（NH3）c（CO2）；

a．混合氣體中只有氨氣、二氧化碳，二者物質(zhì)的量之比為定值2：1，平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，故a正確；

b．平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變，增加水的用量不影響平衡常數(shù)，故b錯(cuò)誤；

c．正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度平衡逆向移動(dòng)，尿素的轉(zhuǎn)化率減小，故c錯(cuò)誤，

所以答案是：c2（NH3）c（CO2）；a；

②尿素在一定條件下可將氮的氧化物還原為氮?dú)�，反�?yīng)方程式為：2 CO（NH2）2（s）+6 NO（g）=5 N2（g）+2CO2（g）+4 H2O（l），

已知：①CO（NH2）2 （s）+H2O（l）2NH3（g）+CO2（g）△H=+133.6kJ/mol，

由圖可得熱化學(xué)方程式：②4NH3（g）+6 NO（g）=5 N2（g）+6H2O（l）△H=﹣2071.9 kJ/mol，

根據(jù)蓋斯定律，①×2+②可得：2CO（NH2）2（s）+6NO（g）=5N2（g）+2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1804.7KJ/mol，

所以答案是：2CO（NH2）2（s）+6NO（g）=5N2（g）+2CO2（g）+4H2O（l）△H=﹣1804.7KJ/mol；

③氨氣的體積分?jǐn)?shù)從50%變化為20%后體積分?jǐn)?shù)保持不變，說(shuō)明b點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a點(diǎn)氨氣體積百分含量大于b的氨氣體積百分含量，說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行達(dá)到平衡狀態(tài)，a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的正反應(yīng)速率，故v正（CO2）＞v逆（CO2）；

設(shè)NH3和CO2的起始物質(zhì)的量為1mol，平衡時(shí)氨氣轉(zhuǎn)化率為x，則：

	CO2（g）+	2NH3（g）CO （NH2）2 （s）+	H2O（g）
起始（mol）	1	1	0
轉(zhuǎn)化（mol）	0.5x	x	0.5x
平衡（mol）	1﹣0.5x	1﹣x	0.5x

氨氣的體積分?jǐn)?shù)= =20%，解得x=75%，

所以答案是：＞；75%；（2）9.2gNO2的物質(zhì)的量= =0.2mol，Na2CO3溶液完全反應(yīng)生成CO2時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.1mol，反應(yīng)中只有N元素化合價(jià)變化，則N的化合價(jià)分別由+4價(jià)變化為+5價(jià)和+3價(jià)，反應(yīng)的離子方程式為：2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2，在堿性溶液中應(yīng)生成NaNO3和NaNO2，二者濃度相等，NO2﹣水解溶液呈堿性，所得溶液中的離子濃度大小關(guān)系為c（Na+）＞c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），

所以答案是：2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2；c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）．

【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用化學(xué)平衡的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握反應(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%．