大題沖關(guān)
1．尿素是最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物之一，是哺乳動(dòng)物和某些魚(yú)類(lèi)體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝分解的主要含氮終產(chǎn)物。
(1)尿素[(NH2)2CO]是含氮量最高的固體氮肥，其理論含氮量為_(kāi)_______%（保留 1 位小數(shù)），尿素中 N 的化合價(jià)為_(kāi)_______.
(2)二氧化碳、氨在高溫、高壓下合成氨基甲酸銨，氨基甲酸銨再發(fā)生分解反應(yīng)可得到尿素。寫(xiě)出該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。
(3)可用酸性(NH2)2CO 水溶液吸收氮氧化物 NOx。吸收過(guò)程中存在 HNO2 與(NH2)2CO 生成 N2 和CO2 的反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________ 當(dāng)生成 1 mol N2 時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 __________ .
(4)也可用水吸收氮氧化物 NOx，已知 NO2 溶于水的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：
2NO2（g）+H2O（l）HNO3（aq）+HNO2（aq） △H=?116.1 kJ·mol?1
3NO2（g）+H2O（l）2HNO3（aq）+NO（g） △H=?136.2kJ·mol?1。
則用稀硝酸吸收NO的反應(yīng)HNO3（aq）+2NO（g）+H2O（l）=3HNO2（aq）△H=___kJ·mol?1
【答案】46.7% －3 NH2-COONH4 = (NH2)2CO+H2O 2HNO2+(NH2)2CO = 2N2↑+ CO2↑+3H2O 3NA ?75.9
2．羰基硫（COS）是全球硫循環(huán)的重要中間體，也是有機(jī)合成中的重要原料，是化學(xué)工作者重要的研究對(duì)象。已知：
Ⅰ．COS（g）＋H2（g）H2S（g）＋CO（g） △Hl＝－17kJ／mol；
Ⅱ．COS（g）＋H2O（g）H2S（g）＋CO2（g） △H2＝－35kJ／mol。
回答下列問(wèn)題：
(1)反應(yīng)CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）的△H＝________。
(2)在充有催化劑的恒壓密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)I。設(shè)起始充入的n（H2）：n（COS）＝m，相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得COS轉(zhuǎn)化率與m和溫度（T）的關(guān)系如圖所示。
①m1________m2（填＞、＜或＝）。
②溫度高于T0時(shí)，COS轉(zhuǎn)化率減小的可能原因?yàn)開(kāi)________。
A．有副反應(yīng)發(fā)生。
B．反應(yīng)的△H增大。
C．催化劑活性降低。
D．逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)小于正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)
(3)在恒溫、恒容密閉容器中．進(jìn)行反應(yīng)I。下列說(shuō)法中能說(shuō)明反應(yīng)I已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。
A．c（H2S）＝c（CO） B．v正（H2）＝v逆（H2S）
C．容器中氣體密度保持不變 D．容器中混合氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變
E．c（COS）保持不變
(4)某溫度下，向體積為2 L的恒容密閉容器中通入5 mol COS（g）和5 molH2O（g），發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得COS（g）的轉(zhuǎn)化率為80％。
①反應(yīng)從起始至5 min內(nèi)，用H2S濃度變化表示的平均反應(yīng)速度v（H2S）＝________。
②該溫度下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。
③其他條件相同時(shí)，既能使上述反應(yīng)中COS的平衡轉(zhuǎn)化率降低，又能使反應(yīng)速率加快的做法是________。
A．縮小容器容積 B．升高溫度
C．分離出硫化氫 D．加入一定量H2O（g）
【答案】-18 kJ／mol ＞ A C D B E 0.4mol/(L?min) 16 B
【解析】 (1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ得：CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g）△H＝-35+17=-18 c( CO2)=4/2=2mol/L，平衡常數(shù)K＝2×2/0.5×0.5=16；綜上所述，本題答案是：16。
③A．因?yàn)榉磻?yīng)前后體積不變，縮小容器容積 ，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，平衡不移動(dòng) ，COS的平衡轉(zhuǎn)化率不變，錯(cuò)誤；
B．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡左移，速率加快，COS的平衡轉(zhuǎn)化率減小，正確；
C．分離出硫化氫，減小生成物濃度，平衡右移，COS的平衡轉(zhuǎn)化率增大，速率減慢，錯(cuò)誤；
D．加入一定量H2O（g），平衡右移，反應(yīng)速率加快，COS的平衡轉(zhuǎn)化率增大，錯(cuò)誤；
綜上所述，本題選B。
3．CO、CO2是含碳元素的常見(jiàn)氣體，也是參與碳循環(huán)的重要物質(zhì)。研究和深度開(kāi)發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。
（1）CO可用于煉鐵，已知：
Fe2O3(s) + 3C(s)＝2Fe(s) + 3CO(g) ΔH1＝+489.0 kJ·mol－1；
C(s) +CO2(g)＝2CO(g) ΔH2＝+172.5 kJ·mol－1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。
（2）甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生產(chǎn)的CO和H2可制取甲醇，發(fā)生的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。實(shí)驗(yàn)室中，在1L恒容的密閉容器中進(jìn)行模擬合成實(shí)驗(yàn)。將1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分別恒溫在300℃和500℃反應(yīng)，每隔一段時(shí)間測(cè)得容器內(nèi)CH3OH的濃度如下表所示：

10min
20min
30min
40min
50min
60min
300 ℃
0.40
0.60
0.75
0.84
0.90
0.90
500 ℃
0.60
0.75
0.78
0.80
0.80
0.80
①300℃和500℃對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K300℃_________K500℃（填“>”、“=”或“T2>T3,即反應(yīng)速率Tl>T2>T3，而溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以Tl>T2>T3 b H2O+2e-=H2+O2-
7．I.硫和氮的氧化物直接排放會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）下列環(huán)境問(wèn)題主要由硫氧化物和氮氧化物的排放引發(fā)的是_______________。
A．全球變暖 B．酸雨 C．水體富營(yíng)養(yǎng)化（水華） D．白色污染
（2）SO2的排放主要來(lái)自于煤的燃燒。常用石灰石脫硫，其產(chǎn)物可以做建筑材料。
已知：CaCO3(s)==CO2(g)+CaO(s) △H=+178.2kJ/mol
SO2(g)+CaO(s)==CaSO3(s) △H=-402kJ/mol
2CaSO3(s)+O2(g )==2CaSO4(s) △H=-234.2kJ/mol
寫(xiě)出石灰石脫硫的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_________________________________。
Ⅱ.NOx的排放主要來(lái)自于汽車(chē)尾氣，包含NO2 和NO，有人提出用活性炭對(duì)NOx進(jìn)行吸附，發(fā)生反應(yīng)如下：
反應(yīng)a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ/mol
反應(yīng)b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-64.2kJ/mol
（3）對(duì)于反應(yīng)a，在T1℃時(shí)，借助傳感器測(cè)得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如下：
時(shí)間（min）
濃度（mol·L-1）
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0. 58
0. 40
0. 40
0. 48
0. 48
N2
0
0. 21
0.30
0. 30
0. 36
0. 36

①0~10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=_____，當(dāng)升高反應(yīng)溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K____________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡；根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是_________（填字母）。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.適當(dāng)縮小容器的體積 d.加入合適的催化劑
（4）某實(shí)驗(yàn)室模擬反應(yīng)b，在密閉容器中加入足量的C 和一定量的NO2氣體，維持溫度為T(mén)2℃，如圖為不同壓強(qiáng)下反應(yīng)b經(jīng)過(guò)相同時(shí)間NO2的轉(zhuǎn)化率隨著壓強(qiáng)變化的示意圖

請(qǐng)從動(dòng)力學(xué)角度分析，1050 kPa 前，反應(yīng)b 中NO2轉(zhuǎn)化率隨著壓強(qiáng)增大而增大的原因____________；在1100 kPa時(shí)，NO2的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)________________________。
（5）用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)（記作Kp）；在T2℃、1.1×106Pa時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=___________（計(jì)算表達(dá)式表示）；已知：氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)× 體積分?jǐn)?shù)。
【答案】B 2CaCO3（s）+2SO2（g）+O2（g）=2CaSO4（s）+2CO2（g） △H=-681.8kJ/mol 0.042mol/（L·min） 減小 bc 1050kPa前反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，隨著壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，NO轉(zhuǎn)化率提高 50% Pa或Pa
8．研究表明:豐富的CO2可以作為新碳源，解決當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的碳源(石油和天然氣)枯竭危機(jī)，同時(shí)又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)CO2的良性循環(huán)。
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2加氫合成低碳烯烴。現(xiàn)以合成乙烯(C2H4)為例、該過(guò)程分兩步進(jìn)行:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+?H2O(g)? △H =+41.3kJ·mol-1
第二步:2CO(g)+?4H2(g)C2H4(g)?+2H2O(g)? △H =-210.5kJ·mol-1
①CO2加氫合成乙烯的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。
②一定條件下的密閉容器中，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，要加快反應(yīng)速率并提高CO2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是______(填字母)。
A．減小壓強(qiáng) B．增大H2?濃度 C．加入適當(dāng)催化劑 D．分離出水蒸氣
(2)另一種方法是將CO2和H2在230℃催化劑條件下生成甲醇蒸氣和水蒸氣。現(xiàn)在10L恒容密閉容器中投入1molCO2和2.75?mol?H2，發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+?3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。在不同條件下測(cè)得平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量隨溫度、壓強(qiáng)的變化如圖所示:

①能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______(填字母)。
a.c(H2):c(CH3OH)=3:1 b.容器內(nèi)氫氣的體積分?jǐn)?shù)不再改變
C．容器內(nèi)氣體的密度不再改變 d.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變
②上述反應(yīng)的△H______0(填“>”或“”或“ 20.5% 1.04 5.6×10-5
9．近年來(lái)“霧霾”污染日益嚴(yán)重，原因之一是機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中含有NO、NO2、CO等氣體，火力發(fā)電廠釋放出大量的NOx、SO2和CO2等氣體也是其原因，現(xiàn)在對(duì)其中的一些氣體進(jìn)行了一定的研究：
（1）用 CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) △H = - 44.0 kJ/mol
寫(xiě)出 CH4(g)與 NO2(g)反應(yīng)生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的熱化學(xué)方程式：____________。
（2）汽車(chē)尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對(duì)汽車(chē)加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。4CO(g)＋2NO2(g) 4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-1200 kJ·mol-1,對(duì)于該反應(yīng)，溫度不同（T2＞T1）、其他條件相同時(shí)，下列圖像正確的是________（填代號(hào)）。

（3）用活性炭還原法也可以處理氮氧化物，某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH= a kJ/mol
在T1℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的量濃度如下：
時(shí)間/min
濃度/(mol/L)
0
10
20
30
40
50
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36

根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時(shí)，該反應(yīng)在0-20min的平均反應(yīng)速率
①v（NO）= _________ ；計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________________。
②30min后，只改變某一條件，根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 ____________（填字母代號(hào)）。（雙選）
A．通入一定量的CO2 B．加入合適的催化劑 C．適當(dāng)縮小容器的體積
D．通入一定量的NO E．加入一定量的活性炭
③若30min后升高溫度至T2℃，達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為2:1:1，則達(dá)到新平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率_______（填“升高”或“降低”），a _____0（填“>”或“”、“

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