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右图：

①该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

（16分）

（1）（5分）① N2(g)＋O2(g)====2NO(g) △H=+183 mol·L－1（3分）[化学式1分、条件1分、焓变1分] ②A、C（2分）[选1个且正确给1分，错1个0分]

（2）（11分）① 二（或2；2分） ②1.5×10-4 （3分） ③(6分)氨基甲酸铵浓度先增大（1分），15分钟后减小（1分）；15 min时（1分），第一步反应达到平衡状态（1分），55 min时（1分），第二步反应（或总反应）达到平衡状态（1分）

【解析】

试题分析：

（1）①该反应中的反应热=（945+498）kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol，所以其热化学反应方程式为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+183 kJ•moL-1，故答案为：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+183 kJ•moL-1；

②N2的转化率增大可能是改变温度即降温，使平衡正向移动，此时K增大；也可能是恒温，只增加O2的量也能使N2的转化率增大，此时K不变，做A、C可选。

（2）①总反应的快慢由慢反应决定，这里由第2步决定；②结合图可得到CO2在10 min内变化的物质的量是0.75mol，容器的体积是500L，时间是10 min，可计算出v(CO2)＝1.5×10-4 mol /(L·min)．

③从图中看出：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：化学平衡理论 涉及反应速率、平衡常数、热化学反应等