Question

【題目】（Ⅰ）工業(yè)尾氣SO2、NO2是污染大氣、形成酸雨的罪魁禍?zhǔn)�。�?qǐng)回答下列問(wèn)題：異氰酸(化學(xué)式：HNCO，C為+4價(jià))可用于消除尾氣中的NO2。其反應(yīng)原理為：HNCO+NO2→N2+CO2+ (未配平)。

①上述反應(yīng)的氧化劑是____________。

②配平后方框內(nèi)應(yīng)填寫(xiě)____________。

③每處理33.6LNO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為____________。

（Ⅱ）為了減少CO對(duì)大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究利用CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2．已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566.0kJ mol﹣1；2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=﹣483.6kJ mol﹣1；2H2O（g）═H2O（l）△H=﹣44.0kJ mol﹣1。

（1）寫(xiě)出CO和H2O（g）作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式：____________。

（2）氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4kJmoL﹣1。

①當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2、H2和NH3的量），反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示．圖中t3時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是______，其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是______。

②溫度為T℃時(shí)，將1mol N2和2mol H2放入容積為0.5L的密閉容器中，充分反應(yīng)后測(cè)得N2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%．則反應(yīng)在T℃時(shí)的平衡常數(shù)為______mol﹣2L2。

③目前工業(yè)合成氨的原理是：N2+3H22NH3如圖表示隨條件改變，平衡體系中氨氣體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)，當(dāng)橫坐標(biāo)為壓強(qiáng)時(shí)，變化趨勢(shì)正確的是（填序號(hào)，下同）___，當(dāng)橫坐標(biāo)為溫度時(shí)，變化趨勢(shì)正確的是___。

（3）常溫下氨氣和HCl均極易溶于水，現(xiàn)將相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸混合，所得溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度按照由大到小的順序排列依次為____＞____＞____＞____。

Answer 1

【答案】NO2 4H2O 6NA CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.2kJ/mol 升高溫度 t2﹣t3 4 c a c（Cl﹣） c（NH4+） c（H+） c（OH﹣）

【解析】

（Ⅰ）HNCO中C為+4價(jià)，則氮元素是－3價(jià)，根據(jù)方程式可知，反應(yīng)后NO2中氮元素由+4價(jià)降低到0價(jià)，得到4個(gè)電子，NO2是氧化劑，HNCO中氮元素由－3價(jià)升高到0價(jià)，失去3個(gè)電子，HNCO是還原劑；

（Ⅱ）（1）由蓋斯定律計(jì)算可得；

（2）①合成氨反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正逆反應(yīng)速率均增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)平衡混合物中NH3的含量增大，升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)平衡混合物中NH3的含量減小，使用催化劑，正逆反應(yīng)速率均增大，平衡不移動(dòng)，平衡混合物中NH3的含量不變；

②建立三段式，依據(jù)三段式數(shù)據(jù)計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)；

③合成氨反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；

（3）相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸恰好完全反應(yīng)生成氯化銨，氯化銨在溶液中水解使溶液呈酸性。

（Ⅰ）HNCO中C為+4價(jià)，則氮元素是－3價(jià)，根據(jù)方程式可知，反應(yīng)后NO2中氮元素由+4價(jià)降低到0價(jià)，得到4個(gè)電子，NO2是氧化劑，HNCO中氮元素由－3價(jià)升高到0價(jià)，失去3個(gè)電子，HNCO是還原劑，根據(jù)電子得失守恒可知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是3:4，根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)還有水生成，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為8HNCO+6NO2＝7N2+CO2+4H2O，標(biāo)準(zhǔn)狀況33.6LNO2的物質(zhì)的量為=1.5mol，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為1.5mol×4NA mol—1=6NA，故答案為：NO2；4H2O；6NA；

（Ⅱ）（1）已知：①2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJmoL-1②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6KJmoL-1，根據(jù)蓋斯定律，①-②得2CO（g）+2H2O（g）=2H2（g）+2CO2（g），則△H=-566kJmoL-1-（-483.6kJmoL-1）=-82.4kJmoL-1，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CO（g）+H2O（g）=H2（g）+CO2（g）△H=-41.2kJmoL-1，故答案為：CO（g）+H2O（g）=H2（g）+CO2（g）△H=-41.2kJmoL-1；

（2）①合成氨反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，由圖可知，t1時(shí)增大壓強(qiáng)，正逆反應(yīng)速率均增大，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)平衡混合物中NH3的含量增大，t3時(shí)升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)平衡混合物中NH3的含量減小，t5時(shí)使用催化劑，正逆反應(yīng)速率均增大，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，說(shuō)明平衡不移動(dòng)，平衡混合物中NH3的含量不變，則t3時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件是升高溫度，平衡混合物中NH3的含量最高的一段時(shí)間是t2﹣t3，故答案為：升高溫度；t2﹣t3；

②已知N2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，由題給數(shù)據(jù)建立如下三段式：

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

起（mol/L） 2 4 0

變（mol/L） 1 3 2

平（mol/L） 1 1 2

由三段式所得數(shù)據(jù)可得化學(xué)平衡常數(shù)K===4，故答案為：4；

③合成氨反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氨氣體積分?jǐn)?shù)增大，c符合；升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氨氣體積分?jǐn)?shù)減小，a符合，故答案為：c；a；

（3）相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸恰好完全反應(yīng)生成氯化銨，氯化銨在溶液中水解使溶液呈酸性，則溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度按照由大到小的順序排列依次為c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣），故答案為：c（Cl﹣）；c（NH4+）；c（H+）；c（OH﹣）。