Question

【題目】氨在化肥生產、貯氫及燃煤煙氣脫硫脫硝等領域用途非常廣泛。

（1）尿素[CO(NH2)2]與氰酸銨（NH4CNO）互為___________；（選填：“同一物質”或“同系物”或“同分異構體”）氰酸銨屬于_______化合物（選填：“離子”或“共價”）。

（2）液氨是一種貯氫材料，已知：斷開1mol共價鍵吸收的能量數(shù)據(jù)如表

共價鍵	H—H	N—H	N≡N
kJ·mol－1	436	390.8	946

則合成氨反應：N2(g) + 3H2 (g)= 2NH3(g) ，生成2mol氨氣放出 _________kJ熱量，若1molN2與3molH2在一定條件下反應，達到平衡時放出36.32kJ熱量，則此時NH3所占的體積分數(shù)為______ 。如圖裝置通直流電，液氨可電解釋放氫氣，該過程中能量轉化方式為由電能轉化為_____能。

（3）氨氣可作為脫硝劑，在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和NH3，在一定條件下發(fā)生反應：6NO(g) + 4NH3(g) 5N2(g) +6H2O(g)。

①能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的標志是_______（不定項選擇）。

a．反應速率4v ( NH3) =5v ( N2)

b．容器內壓強不再隨時間而發(fā)生變化

c．容器內N2的物質的量分數(shù)不再隨時間而發(fā)生變化

d．容器內n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O) = 6∶4∶5∶6

②某次實驗中測得容器內NO及N2的物質的量隨時間變化如圖所示，圖中v (正)與v (逆)相等的點為_________（選填字母）。

Answer 1

【答案】同分異構體 離子 90.8 25% 化學 bc cd

【解析】

(1)根據(jù)同分異構體的概念判斷；

(2)反應N2(g) + 3H2 (g)= 2NH3(g)的反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能；若1molN2與3molH2在一定條件下反應，達到平衡時放出36.32kJ熱量，列“三段式”計算；圖1裝置為電解裝置，電解是電能轉化為化學能；

(3)①根據(jù)反應平衡時v(正)與v(逆)相等判斷；

②達到平衡時v(正)與v(逆)相等。

(1)尿素[CO(NH2)2]與氰酸銨（NH4CNO）的分子式相同，但結構不同，所以互為同分異構體；氰酸銨屬于鹽，是離子化合物。故答案為：同分異構體；離子；

(2)反應N2(g) + 3H2 (g)= 2NH3(g)的反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能=（946+4363-390.86）kJmol-1=-90.8 kJmol-1，則生成2mol氨氣放出90.8kJ熱量；若1molN2與3molH2在一定條件下反應，達到平衡時放出36.32kJ熱量，則生成氨氣=0.8mol，有：

N2(g) + 3H2 (g)= 2NH3(g)

起始1mol 3mol 0mol

轉化 0.4mol 1.2mol 0.8mol

平衡0.6mol 1.8mol 0.8mol

此時NH3所占的體積分數(shù)為100%=25%；圖1裝置為電解裝置，電解是電能轉化為化學能；故答案為：90.8；25%；化學；

(3) ①a.該反應達到平衡狀態(tài)時，5v(NH3)正=4v(N2)逆，該選項沒有標明正逆反應且比例錯誤，故a錯誤；

b.該反應是一個反應前后氣體體積增大的可逆反應，當反應達到平衡狀態(tài)時，容器內壓強不隨時間的變化而變化，所以能判斷反應達到平衡狀態(tài)，故b正確；

c.容器內N2的物質的量分數(shù)不再隨時間而發(fā)生變化說明濃度不在改變，故c正確；

d.各物質的物質的量之比為6：4：5：6，不能說明正逆反應速率相等或者濃度不變，故d錯誤；

故選bc；

②達到平衡時v(正)與v(逆)相等，cd點物質的量不再改變，故答案為：cd。