Question

（18分）湿法炼锌的冶炼过程可用如图简略表示：

请回答下列问题：

（1）NH₃的空间构型是       ．氨气易液化，液氨常做制冷剂，氨气易液化的原因是             ．

（2）已知ZnO属于两性氧化物，写出ZnO与NaOH溶液反应的化学方程式：                ．

（3）上述电解过程中析出锌的电极反应式为                    ．

（4）产生的SO₂可用Ba（NO₃）₂溶液吸收，部分产物可作为工业原料，其反应的离子方程式为             ．

（5）氨是最重要的化工产品之一。合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH₄(g）+H₂O(g）CO(g）+3H₂(g）。有关化学反应的能量变化如下图所示,则CH₄(g）与H₂O(g）反应生成CO(g）和H₂(g）的热化学方程式为            ．

     

（6）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜(Ⅰ）溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为：[Cu(NH₃）₂CH₃COO](l）+CO(g）+NH₃(g）[Cu(NH₃）₃]CH₃COO·CO(l） △H＜0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是  ________（填写选项编号）．

A．高温、高压          B．高温、低压

C．低温、低压          D．低温、高压

（7）用氨气制取尿素[CO(NH₂）₂]的反应为：2NH₃(g）+CO₂(g）CO(NH₂）₂(l）+H₂O(g）  △H＜0，恒温恒容密闭容器中，下列依据能说明该反应达到平衡状态的是           ．

A、容器中气体密度不变    

B、容器中气体压强不变   

C、n(NH₃）:n(CO₂）=1:2

D、单位时间内消耗1molCO₂，同时消耗1molH₂O  

E、容器内温度保持不变

（8）某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH₃和2molCO₂，发生2NH₃(g）+CO₂(g）CO(NH₂）₂(l）+H₂O(g）反应，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO₂的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为________．上图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH₃浓度变化。若反应延续至70s，保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应从开始至平衡时的曲线。

Answer

（1）三角锥型，氨气分子间存在氢键；（2）2NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O；（3）[Zn(NH3）4]2＋+2e﹣=Zn+4NH3↑；（4）3SO2+2H2O+2NO3﹣+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+；（5）CH4(g）+H2O(g）CO(g）+3H2(g）△H＝+161.1 kJ·mol-1；（6）B；（7）ABD；（8）2500；

（说明：曲线的转折点在横坐标40之前，纵坐标必需在20的线上（2分），画出纵坐标为20的直线给1分、画出曲线转折点在横坐标40之前给1分）。

【解析】

试题分析：（1）NH3中中心原子N有3个σ键，1个孤电子对，因此空间构型是三角锥型，氨气易液化，是因为氨气分子间存在氢键；（2）ZnO是两性氧化物，能跟酸和碱反应，ZnO＋2NaOH=Na2ZnO2＋H2O；（3）[Zn(NH3）4]2＋中Zn显＋2价，通过电解得到锌单质，说明此离子在阴极上得电子，[Zn(NH3）4]2＋+2e﹣=Zn+4NH3↑；（4）SO2具有还原性，NO3－在酸性条件下具有强氧化性，发生的反应：2NO3－＋3SO2＋2H2O=3SO42－＋2NO↑＋4H＋，Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓，总反应式：3SO2+2H2O+2NO3﹣+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+；（5）CH4(g）＋2O2(g）=CO2(g）＋2H2O(g） △H=－846.3kJ·mol－1 ①CO2(g）=CO(g）＋1/2O2(g） △H=＋282kJ·mol－1 ②，1/2O2＋H2(g）=H2O(g） △H=－241.8kJ·mol－1 ③，①＋②＋③×3推出：CH4(g）+H2O(g）CO(g）+3H2(g）△H＝+161.1 kJ·mol-1；（6）再生的条件指平衡向逆反应反应方向进行，根据勒夏特列原理，选项B正确；（7）A、ρ=m/v，因为尿素是液体，向正反应方向进行气体的质量减小，因为是恒容状态下，因此V不变，所以当密度不在改变说明反应达到平衡，故正确；B、压强与物质的量成正比，反应前后气体系数不变，因此压强可以作为反应达到平衡的标志，故正确；C、因为不知道开始时通入反应物的量，因此物质的量之比不能作为达到平衡的标志，故错误；D、反应速率判断达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且速率之比等于计量数之比，消耗1molCO2向正反应方向进行，消耗1molH2O说明反应向逆反应方向进行，且系数之比为1：1，因此能作为达到平衡的标志，故正确；E、此反应是恒温恒容，温度始终相等，因此不能作为达到平衡的标志，故错误。（8）达到平衡时，各自物质的量浓度为c(NH3）=(4－2×50%×2）/100mol·L－1=0.02mol·L－1，c(CO2）=(2－2×50%）/100mol·L－1=0.01mol·L－1，c(H2O）=2×50%/100mol·L－1=0.01mol·L－1，平衡常数：达到化学平衡时，生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积的比值，K=c(H2O）/[c(CO2）×c(NH3）2]=2500，催化剂能加快反应速率，对化学平衡无影响，达到平衡的时候，c(NH3）=0.02mol·L－1，40s之前达到平衡，图像是

。

考点：考查分子构型、氢键、反应方程式的书写、电极反应式的书写、氧化还原反应方程式的书写、热化学反应方程式的书写、勒夏特列原理、达到平衡标志的判断、平衡常数的计算等知识。