Question

【題目】含氮化合物在生產(chǎn)、生活和科研中有著廣泛的應(yīng)用。

（1）工業(yè)上采用NH3為還原劑處理煙氣（假設(shè)煙氣中的NO和NO2的物質(zhì)的量相等，且反應(yīng)產(chǎn)物為無毒氣體），測量逸出氣體中氮氧化物含量，從而確定煙氣脫氮率。如圖，下列列說法正確的是(填寫下列字母編號)

a．相同條件下，改變壓強(qiáng)對脫氮率有影響

b．曲線最高點(diǎn)表示此時平衡轉(zhuǎn)化率最高

c．相同條件下，加入不同的催化劑能夠改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

d．上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NO＋NO2＋2NH32N23H2O

（2）已知： 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=－43.0KJ·mol-1

—定條件下，將2molNH3和1molCO2充入容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)進(jìn)行2min時，放出熱量21.5kJ，則2min內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率υ(NH3)= ，此時混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為 。

（3）在25℃下，將a molL-1的NH4NO3溶液與0.01molL-1的NaOH等體積混合，反應(yīng)平衡時，測得溶液pH=7，則NH4NO3溶液的物質(zhì)的量濃度a___________0.01molL-1（填“＞”、“＜”或“＝”）；滴加NaOH的過程中水的電離平衡將 （填“正向”、“不”或“逆向”）移動。請你設(shè)計實驗，比較NH3 H2O的電離程度和NH4NO3的水解程度大小 。

Answer 1

【答案】（1）ad

（2）0.25molL-1min-1；50%（或0.5）

（3）＞；逆向；常溫下，將等物質(zhì)的量濃度、等體積的氨水、硝酸銨溶液混合，若混合液pH>7，表明電離程度大于水解程度；否則電離程度小于水解程度（其他合理答案亦可得分）。

【解析】

試題分析：（1）a．因為該反應(yīng)前后的氣體體積數(shù)不等，所以改變壓強(qiáng)平衡移動，脫氮率變化，故a正確；b．橫坐標(biāo)是溫度，若縱坐標(biāo)與轉(zhuǎn)化率一致，曲線應(yīng)該單一上升或降低。所以依據(jù)曲線變化情況說明該反應(yīng)體系中有催化劑存在，且最高點(diǎn)代表催化劑活性最大，故b錯誤；c．催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變化學(xué)平衡狀態(tài)。所以，相同條件下，加入不同的催化劑不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故c錯誤；d．采用NH3為還原劑處理煙氣，設(shè)煙氣中的NO和NO2的物質(zhì)的量相等，且反應(yīng)產(chǎn)物為無毒氣體，則NH3為還原劑，NO和NO2為氧化劑，且反應(yīng)產(chǎn)物為N2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NO＋NO2＋2NH32N2+3H2O，故d正確。

（2）現(xiàn)根據(jù)熱量求出參加反應(yīng)的氨氣的量n(NH3)=21.5kJ÷43.0 kJ/mol×2=1mol，△c(NH3)=1mol/2L=0.5mol/L，再根據(jù)反應(yīng)速率公式求算v(NH3)=△c(NH3)/△t=0.5mol/L÷2min=0.25molL-1min-1；依據(jù)方程式2NH3 +CO2 CO(NH2)2(s)+H2O(g)可知，當(dāng)有1mol氨氣參加反應(yīng)時，氣體混合物減少1mol，此時混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為：(2-1)/(2+1-1)×100%=50%（或0.5）。

（3）在25℃下，由于NH4NO3溶液水解程度很小，呈極弱的酸性，當(dāng)與0.01molL-1的NaOH等體積混合，測得溶液pH=7時，NH4NO3溶液的物質(zhì)的量濃度a＜0.01molL-1；NH4NO3水解促進(jìn)水的電離，滴加NaOH的過程中銨根離子濃度減小，水解程度減小，水的電離平衡將逆向移動；欲比較NH3H2O的電離程度和NH4NO3的水解程度大小，可以在常溫下，將等物質(zhì)的量濃度、等體積的氨水、硝酸銨溶液混合，若混合液pH>7，表明電離程度大于水解程度；否則電離程度小于水解程度（其他合理答案亦可得分）。故答案為：＞；逆向；常溫下，將等物質(zhì)的量濃度、等體積的氨水、硝酸銨溶液混合，若混合液pH>7，表明電離程度大于水解程度；否則電離程度小于水解程度（其他合理答案亦可得分）。