氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。 (1)用CO2...

氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。

(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素

已知：①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) △H=－159.5kJ·mol－1

②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJ·mol－1

③H2O(1)===H2O(g) △H=+44kJ·mol－1

用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为___________。

(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H

在温度为T1和T2时，分别将0.40 mol CH4和1.0 mol NO2充入体积为1L的密闭容器中，n(CH4)随反应时间的变化如图所示：

①根据如图判断该反应的△H___________0（填“>”“<”或“=”)，理由是___________。

②温度为T1时，0~10min内NO2的平均反应速率v(NO)2=___________，反应的平衡常数K=______(保留三位小数)

③该反应达到平衡后，为再提高反应速率同时提高NO2的转化率，可采取的措施有______(填编号)。

A．改用高效催化剂 B．升高温度

C．缩小容器的体积 D．增加CH4的浓度

(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH3===7N2+12H2O，电解质溶液为NaOH溶液，工作一段时间后，该电池正极区附近溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)，负极的电极反应式为___________。

(4)氮的一种氢化物HN3，其水溶液酸性与醋酸相似，则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________；常温下将 a mol·L－1的HN3与b mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3－)，则该混合物溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性，溶液中c(HN3)=___________ mol·L－1。

CO2(g)+ 2NH3(g) = CO(NH2)2(s) + H2O(l) △H＝-87.0kJ/mol ＜ T1＜T2，T2时CH4的平衡含量高，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，逆向吸热，正向放热 0.02mol·L-1·min-1 2.025 D 增大 2NH3 - 6e- + 6OH- = N2 + 6H2O c(Na+)>c(N3-)>c(OH-)>c(H+) 中 0.5a-b 【解析】 (1)已知：①2NH3(g)+CO2(g)＝NH2CO2NH4(s) △H=-159.5 kJ/mol，②NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ/mol，③H2O(l)＝H2O(g) △H=+44.0 kJ/mol，根据盖斯定律，将①+②-③得：CO2(g)+2NH3(g)＝CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=(-159.5 kJ/mol)+(+116.5 kJ/mol)-(+44.0 kJ/mol)=-87.0kJ/mol，故答案为CO2(g)+2NH3(g)＝CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H＝-87.0kJ/mol； (2) ①根据图像，T2时先达到平衡，说明T2＞T1，温度越高平衡时甲烷物质的量越大，说明平衡逆向进行，因此正反应为放热反应，△H＜0，故答案为＜；T1＜T2，T2时CH4的平衡含量高，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，逆向吸热，正向放热； ②温度为T1时，10min时，n(CH4)=0.3mol，根据方程式，反应的n(NO2)=2×(0.4mol-0.3mol)=0.2mol，NO2的平均反应速率v(NO2)== 0.02mol·L-1·min-1，根据图中信息可知，平衡时n(CH4)=0.10mol，故有： CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) 开始时浓度(mol/L) 0.4 1.0 0 0 0 改变的浓度(mol/L) 0.30 0.6 0.3 0.3 0.6 平衡时浓度(mol/L) 0.10 0.4 0.3 0.3 0.6 K=； ③A.改用高效催化剂，不能影响平衡的移动，不能提高NO2的转化率，选项A错误； B.升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，选项B错误； C.缩小容器的体积，物质的浓度增大，反应速率加快，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，选项C错误； D.增加CH4的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，NO2的转化率增大，选项D正确；答案选D； (3)利用原电池反应可实现NO2的无害化的总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，电解质溶液为NaOH溶液。工作时，正极上二氧化氮得到电子生成氮气，电极方程式为2NO2+8e-+4H2O＝N2+8OH-，正极附近溶液的pH增大；负极上氨气失去电子生成氮气，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-＝N2+6H2O，故答案为增大；2NH3-6e-+6OH-＝N2+6H2O； (4)氮的一种氢化物HN3，其水溶液酸性与醋酸相似，则NaN3为强碱弱酸盐，水解呈碱性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(N3-)>c(OH-)>c(H+)；混合后溶液中c(Ba2+)=0.5b mol/L，根据电荷守恒：2c(Ba2+)+c(H+)=c(N3-)+c(OH-)，溶液中存在2c(Ba2+)= c(N3-)，则c(H+)=c(OH-)，溶液显中性；溶液中c(N3-)=b mol/L，由物料守恒可知溶液中c(HN3)=(0.5a-b)mol/L，故答案为中；0.5a-b。

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考点分析：

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二氧化硫是大气的主要污染物之一。催化还原SO2不仅可以消除SO2的污染，还可以得到工业原料S。燃煤烟气中硫的回收反应为：2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) △H。

(1)已知：2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) △H1=－566.0kJ·mol－1

S(l)+O2(g)===SO2(g) △H2=－296.8 kJ·mol－1

则硫的回收反应的△H=___________ kJ·mol－1。

(2)其他条件相同、催化剂不同时，硫的回收反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图所示。260℃时，___________（填“La2O3”、“NiO”或“TiO2”)的催化效率最高。La2O3和NiO作催化剂均可能使SO2的转化率达到很高，不考虑价格因素，选择La2O3的主要优点是___________。

(3)一定条件下，若在恒压密闭容器中发生硫的回收反应，SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为___________；某温度下，若在恒容密闭容器中，初始时c(CO)=2 a mol·L－1，c(SO2)= a mol·L－1，SO2的平衡转化率为80%，则该温度下反应的化学平衡常数为___________。

(4)某实验小组为探究烟气流速、温度对该反应的影响，用La2O3作催化剂，分别在两种不同烟气流量、不同温度下进行实验。实验结果显示：在260℃时，SO2的转化率随烟气流量增大而减小，其原因是___________；在380℃时，SO2的转化率随烟气流量增大而增大，其原因是___________。

(5)工业上常用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2，将烟气通入1.0 mol·L－1的N2SO3溶液，当溶液pH约为6时，吸收SO2的能力显著下降此时溶液中c(HSO3－)c︰(SO32－)=___________。(已知H2SO3的Ka1=1.5×10-2、Ka2=1.0×10-7)

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消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。

(1) 化学上采用NH3处理NxOy不仅可以消除污染，还可作为工业生产的能量来源。

已知：2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=－177kJ/mol

4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) △H=－1253.4kJ/mol

则用NH3处理NO生成氮气和气态水的热化学方程式为___________________。

(2)已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。不同温度下，向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应，测得不同压强下平衡混合物中NH3的物质的量分数如图所示。

①M点的v正_________Q点的v正(填“>”“<”或“=”)。

②T3温度下，将1molN2和3molH2充入2L的密闭容器中，维持压强为60MPa不变，达到N点的平衡状态，反应的浓度平衡常数K=_____________ (用最简分数表示)，M点的平衡常数比N点的平衡常数_________(填“大”“小”或“相等”)。

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①用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。写出总反应化学方程式：_____________。

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(4)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO3-还原为N2，工作原理如题图所示。若阳极生成标准状况下2.24 L气体，理论上可除去NO3-的物质的量为_____mol。

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(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2，CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为____

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