含氮化合物在工农业生产过程中的作用举足轻重。人工固氮得到氨气,是人类大规模利用氮元素的起点。

以NH3和CO2为原料合成化肥尿素[CO(NH2)2],两步反应的能量变化如图所示:
(1)已知尿素的熔点为133℃,沸点为197℃,可判断常温下其为 分子分子晶体,比较熔点高低:CO(NH2)2的熔点 低于低于(填写“高于”、“低于”或“等于”)NH2COONH4的熔点。
(2)已知第二步反应决定了生产尿素的快慢,可推测E1<<E3(填“>”、“<”或“=”)。
(3)假设2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)达到化学平衡后,下列措施能提高NH3转化率的是 CDCD(双选),该反应的平衡常数表达式K=c(H2O)c2(NH3)•(CO2)c(H2O)c2(NH3)•(CO2)。
A.选用更有效的催化剂
B.提高氨气的浓度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(4)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种新型环保型碱性燃料电池,通过氧气与肼反应生成对环境无污染的产物,书写反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目:
。
氨的催化氧化过程可发生以下两种反应,该过程易受催化剂选择性影响。
Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0;
Ⅱ:4NH(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)ΔH<0。
在2L的恒容密闭容器中充入1.5mol NH3和1.55mol O2,一定时间段内,在催化剂作用下发生上述反应。生物NO和N2的物质的量随温度的变化曲线如图所示。

(5)840℃时,仅考虑反应Ⅰ时,NH3的转化率为 53.3353.33%。(数字保留2位小数)。
(6)当温度处于400℃~840℃时,温度升高,N2的物质的量减少,NO的物质的量增加,其原因是 400℃-840℃之间,随着温度的升高,催化剂对反应Ⅰ的选择性提高;反应Ⅱ放热,升温反应逆向移动400℃-840℃之间,随着温度的升高,催化剂对反应Ⅰ的选择性提高;反应Ⅱ放热,升温反应逆向移动。
一定条件下,向一恒容密闭容器中通入适量的NO和O2,发生反应:2NO(g)+O2(g)=N2O4(g)。其过程经历两步反应:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g);②2NO2(g)=N2O4(g)。反应体系中NO2、NO、N2O4的浓度(c)随时间的变化曲线如图所示。

(7)图中曲线a代表 NONO的浓度随时间的变化。
(8)图中有一条曲线一定有误,该曲线是 cc(填写字母),理由是 c(NO2)>c0,不满足N原子守恒c(NO2)>c0,不满足N原子守恒。
(9)t2时,c(NO2)的生成速率 小于小于(填写“大于”、“小于”或者“等于”)消耗速率。
(10)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是 DD(单选)。
A.0~3s内,反应速率为v(O2)=0.2mol/(L•s)

B.达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)

C.t1时仅加入催化剂,平衡正向移动

D.升高温度,平衡常数减小

c
(
H
2
O
)
c
2
(
NH
3
)
•
(
CO
2
)
c
(
H
2
O
)
c
2
(
NH
3
)
•
(
CO
2
)


【答案】分子;低于;<;CD;;
;53.33;400℃-840℃之间,随着温度的升高,催化剂对反应Ⅰ的选择性提高;反应Ⅱ放热,升温反应逆向移动;NO;c;c(NO2)>c0,不满足N原子守恒;小于;D
c
(
H
2
O
)
c
2
(
NH
3
)
•
(
CO
2
)

【解答】
【点评】
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发布:2024/8/1 8:0:9组卷:35引用:1难度:0.5
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