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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷149
工业上常用合成尿素,反应可分两步进行:
    kJmol
    kJmol
(1)以为原料生产尿素的总反应热化学方程式为_______
(2)反应①为快反应,需在高压冷凝器中进行,采用高压冷凝的原因为_______
(3)一定温度下,将按2∶1的物质的量之比充入一容积恒为10 L的密闭容器中发生总反应。20 min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。

①能说明体系达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化       B.容器内固体质量不再变化
C.的转化率相等       D.水蒸气的浓度不再变化
②25 min时再向容器中充入2 mol的和1.5 mol ,在45 min时重新达到平衡。45 min时的总转化率为_______(精确至0.1%);再次平衡时总反应的平衡常数为_______
③请在图中画出25~50 min内的浓度变化曲线_______
(4)用尿素溶液吸收氮氧化物,可用于处理汽车尾气。NO和不同配比混合气通入尿素溶液中,总氮还原率与配比关系如下图。

①用尿素水溶液吸收体积比为1∶1的NO和混合气,可将N元素转变为对环境无害的气体。该反应的化学方程式_______
②随着NO和配比的提高,总氮还原率降低的主要原因是_______
22-23高三上·福建龙岩·期末
知识点:盖斯定律与热化学方程式化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算转化率的相关计算及判断 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
Ⅰ.(1)已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g) CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g) 2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式___
Ⅱ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)H<0
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO)=2︰3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是__
A.c(NH3)︰c(NO)=2︰3
B.n(NH3)︰n(N2)不变
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
E.1molN—H键断裂的同时,生成1molO—H键
(3)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示:

①在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率v(NO)=___
②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___
Ⅲ.NO氧化反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)分两步进行,其反应历程能量变化如图所示。

(4)写出决定NO氧化反应速率的化学方程式:__
(5)将物质的量分数为2m%NO(g)、m%O2(g)和q%He(g)的气体通入反应器,在温度T、压强p条件下进行反应。平衡时,若NO转化率为α,则该反应平衡常数Kp=__假设体系中无N2O4;以分压表示,分压=总压×物质的量分数;用含p、m、a的代数式表示
Ⅳ.用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中,总氮还原率与配比关系如图。

(6)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气,可将N元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式___
(7)随着NO和NO2配比的提高,总氮还原率降低的主要原因是__
工业上常利用CO2为初始反应物,合成一系列重要的化工原料。
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49 kJ·mol1
总反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(g) ΔH3=-86.98 kJ·mol1
请回答下列问题:
①反应Ⅰ的ΔH1______________
②在________(填“高温”或“低温”)情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。
③一定温度下,在体积固定的密闭容器中按n(NH3)∶n(CO2)=2∶1 进行反应Ⅰ。下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是____________(填字母代号)。
A 混合气体的平均相对分子质量不再变化
B 容器内气体总压强不再变化
C NH3与CO2的转化率相等
D 容器内混合气体的密度不再变化
(2)将CO2和H2按质量比25∶3充入一定体积的密闭容器中,在不同温度下发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。测得CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K(Ⅰ)______(填“>”“<”或“=”)K(Ⅱ)。
②欲提高CH3OH(g)的平衡产率,可采取的措施除改变温度外,还有__________(任写两种)。
③一定温度下,在容积均为2 L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后反应达到平衡。
容器
反应物起
始投入量
1 mol CO2
3 mol H2
a mol CO2
b mol H2
c mol CH3OH(g)
c mol H2O(g)
(a,b,c均不为0)
若甲容器中反应达平衡后气体的压强为开始时的,则该温度下,反应的平衡常数为______;要使反应达平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为_______________

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