Question

（16分）（1）汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，生成NOx等污染大气。其中生成NO的能量变化示意图如下：

①反应的热化学方程式为                                   。

②根据下图所示，只改变条件R，当N₂的转化率从a₃到a₁时，平衡常数K          。

A．可能增大      

B．一定不变      

C．可能不变

D．可能减小      

E．增大、减小、不变均有可能

（2）尿素（又称碳酰胺）是含氮量最高的氮肥，工业上利用CO₂和NH₃在一 定条件下合成尿素的反应分为：

第一步：2NH₃(g)＋CO₂(g) H₂NCOONH₄  (氨基甲酸铵) (l)

第二步：H₂NCOONH₄(l) H₂O(g)＋H₂NCONH₂(l)

某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为500 L的 密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳，验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图所示：

①合成尿素总反应的快慢由第      步反应决 定。

②反应进行到10 min时测得CO₂的物质的量如 上图所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v(CO₂)＝    mol/(L·min)。

③由氨基甲酸铵和CO₂曲线变化可得出关于浓度  变化和平衡状态的两条结论是：

a．                                                       ；

b．                                                       。

Answer

（1）（5分）① N2(g)＋O2(g)====2NO(g) △H=+183 mol·L－1（3分） ②A、C（2分）（2）① 二（2分） ②1.5×10-4（3分） ③氨基甲酸铵浓度先增大，15分钟后减小（3分）；15 min时，第一步反应达到平衡状态，55 min时，第二步反应（或总反应）达到平衡状态（3分）

【解析】

试题分析：（1）①根据示意图反应过程中吸收的能量为1443 kJ，放出的热量为1260 kJ，故反应的△H=+183 kJ·mol－1。则反应的热化学方程式为N2(g)＋O2(g)====2NO(g) △H=+183 mol·L－1。②只改变条件R， N2的转化率从a3到a1，N2的转化率增大，平衡向正向移动，改变的条件可能是升高温度，也可能是改变压强，或者是增大氧气的浓度等，如果是升高温度，那么平衡常数增大，如果是改变压强或增大氧气的浓度，那么平衡常数不变，故选AC。（2）① 从图看出NH3和 CO2 的物质的量变化比较快，说明第一个反应进行的较快，H2NCONH2的物质的量变化较慢，说明第二个反应进行得较慢，所以合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定。 ②10 min时CO2的物质的量为0.25mol，则CO2反应了0.75mol，则v(CO2)＝0.75mol÷500L÷10 min=1.5×10-4 mol/(L·min)。③从图看以看出氨基甲酸铵浓度先增大，15分钟后减小；15 min时，第一步反应达到平衡状态，55 min时，第二步反应（或总反应）达到平衡状态。

考点：化学反应速率的计算、化学平衡的移动和平衡常数的影响因素、化学图像的分析。