(13分)近些年来,世界各地频现种种极端天气。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是导致极端天气的重要因素,研究这些化合物的综合处理具有重要意义。(1)工业上可利用二

(13分)近些年来,世界各地频现种种极端天气。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是导致极端天气的重要因素,研究这些化合物的综合处理具有重要意义。(1)工业上可利用二

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(13分)近些年来,世界各地频现种种极端天气。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是导致极端天气的重要因素,研究这些化合物的综合处理具有重要意义。
(1)工业上可利用二氧化碳和氨气合成尿素,其总反应如下:
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ,该反应在         (填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。
(2)已知合成尿素分两步进行:
第1步:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) 
第2步:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l) 
下列示意图中[a表示2NH3(g)+ CO2(g),b表示NH2COONH4(S),c表示CO(NH2)2(l)+ H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是(填序号)        

(3)合成尿素过程中,当NH3与CO2的物质的量之比为1:2时,NH3
的转化率随时间的变化关系如图所示。

①A点的逆反应速率v(CO2)          B点的逆反应速率
v(CO2)(填“﹤”“﹥”或“=”)。
②达到平衡时,CO2的转化率为          
(4)活性炭可用于处理大气污染物NO,在某1L恒容密闭容器中加入  0.100molNO      和2.030mol固体活性炭(无杂质),生成气体E和气体F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表:
物质
n/mol
T/℃
活性炭
NO
E
F
T1
2.000
0.040
0.030
0.030
T2
2.005
0.050
0.025
0.025
①请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式                                
②上述反应在T1℃时的平衡常数为K1,在T2℃时的平衡常数为K2。计算K1=         ,根据题给信息判断,T1和T2的关系是           
A. T1>T2     B. T1<T2        C.无法比较 
③若密闭容器为容积可变,根据化学反应原理,分析增加压强对该反应的影响                                          
                                                  
答案
(13分)(1)较低温度(1分)
(2)C(1分)
(3)① < (1分) ②15%(2分)
(4)① C+2NON2+CO2(2分)
②9/16(写成小数也得分0.5625)(2分)  C (2分)
③该反应气体分子总数不变,在其他条件不变时,压强升高,平衡不会移动,NO的转化率不会改变,压强升高,使NO浓度增加,反应速率增大。(2分)
解析

试题分析:(1)根据反应自发进行的判断依据,该反应是焓减熵减的反应,所以反应在低温时自发;
(2)2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ,为放热反应,所以反应物总能量大于生成物总能量,则a在b的上方;NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l) 为吸热反应,则b在c的下方;2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ,是放热反应,则a在c的上方,所以答案选选择C;
(3)①A点的氨气的转化率低于B点氨气的转化率,说明反应未达平衡,正向进行,所以正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,A点的逆反应速率<B点的逆反应速率;
②平衡时氨气的转化率为60%,设开始时氨气、二氧化碳的物质的量分别a、2a,则消耗氨气0.6a,消耗二氧化碳0.3a,所以二氧化碳的转化率为0.3a/2a×100%=15%;
(4)①T1℃时,消耗NO的物质的量是0.06mol,生成E、F的物质的量都是0.03mol,所以NO与E、F的化学计量数之比是2:1:1,则NO与活性炭反应的化学方程式C+2NON2+CO2
②根据表中数据计算K1=c(CO2)c(N2)/c(NO)2=0.032/0.042=9/16;同理可计算K2=1/4,K1>K2,但是该反应的热效应未给出,所以T1和T2的大小无法判断,答案选C;
③根据压强对反应速率和平衡的影响,判断增加压强对该反应的影响是:该反应气体分子总数不变,在其他条件不变时,压强升高,平衡不会移动,NO的转化率不会改变,压强升高,使NO浓度增加,反应速率增大。
举一反三
实验室中配制碘水,往往是将I2溶于KI溶液中,即可得到浓度较大的碘水,原因是发生了反应:I2(aq)+I(aq)I3(aq)。在反应的平衡体系中,c(I3)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态)。

下列说法正确的是
A.该反应的正反应为放热反应
B.A状态与C状态的化学反应速率大小为v(A)>v(C)
C.D状态时,v>v
D.欲配制浓度较大的氯水,可将氯气通入氯化钾溶液中
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(本题共12分)
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:

29.配平反应中各物质的化学计量数,并标明电子转移方向和数目。
30.该反应的氧化剂是               ,其还原产物是              
31.上述反应进程中能量变化示意图如下,试在图像中用虚线表示在反应中使用催化剂后能量的变化情况。
           
32.该反应的平衡常数表达式为K=              。升高温度,其平衡常数      (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
33.该化学反应速率与反应时间的关系如上图所示,t2时引起v突变、v渐变的原因是  
                ,t引起变化的因素为                         ,t5时引起v大变化、v小变化的原因是                                   
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下列图示与对应的叙述相符的是(  )
           
图甲                    图乙              图丙                图丁
A.由图甲表示的反应速率随温度变化的关系可知该反应的ΔH>0
B.图乙表示pH相同的盐酸与醋酸中分别加入水后溶液pH的变化,其中曲线a对应的是醋酸
C.图丙表示该反应为放热反应,且催化剂能改变反应的焓变
D.图丁表示向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸,生成CO2与所加盐酸物质的量的关系

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化工生产中常用MnS作沉淀剂除去工业废水中的Cu2:Cu2(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2(aq),下列说法错误的是 (   )
A.相同条件下,MnS的Ksp比CuS的Ksp大
B.该反应的平衡常数K=
C.该反应达到平衡时c(Mn2)=c(Cu2)
D.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2)变大

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(14分)为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。
(1)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 + O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
①在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g) + O2(g)2NO(g)的△H________0(填“>”或“<”)。
②在T3温度下,向2L密闭容器中充入10molN2与5mo1O2,50秒后达到平衡,测得NO的物质的量为2mol,则该反应的速率υ(N2)=___________________。该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol,则达到平衡后N2的转化率为____________。

(2)利用右图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,用阴极排出的溶液可吸收NO2
①阳极的电极反应式为_____________________。
②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(3)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L
Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2)=c(CH3COO),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=______________________(用含a和b的代数式表示)。
(4)引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等,任写一种与SO42互为等电子体的分子                 
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