Question

含氮化合物在生产、生活和科研中有着广泛的应用。

（1）工业上采用NH₃为还原剂处理烟气（假设烟气中的NO和NO₂的物质的量相等，且反应产物为无毒气体），测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率。如图，下列列说法正确的是(填写下列字母编号)

a．相同条件下，改变压强对脱氮率有影响

b．曲线最高点表示此时平衡转化率最高

c．相同条件下，加入不同的催化剂能够改变反应物的转化率

d．上述反应的化学方程式为：NO＋NO₂＋2NH₃2N₂3H₂O

（2）已知： 2NH₃(g)+CO₂(g)CO(NH₂)₂(s)+H₂O(g)    △H=－43.0KJ·mol^-1

—定条件下，将2molNH₃和1molCO₂充入容积为2L的密闭容器中发生反应。反应进行2min时，放出热量21.5kJ，则2min内该反应的反应速率υ(NH₃)=            ，此时混合气体中NH₃的体积分数为                。

（3）在25℃下，将a mol•L^-1的NH₄NO₃溶液与0.01mol•L^-1的NaOH等体积混合，反应平衡时，测得溶液pH=7，则NH₄NO₃溶液的物质的量浓度a___________0.01mol•L^-1（填“＞”、“＜”或“＝”）；滴加NaOH的过程中水的电离平衡将           （填“正向”、“不”或“逆向”）移动。请你设计实验，比较NH₃ • H₂O的电离程度和NH₄NO₃的水解程度大小                       。

Answer

（1）ad

（2）0.25mol•L-1•min-1；50%（或0.5）

（3）＞；逆向；常温下，将等物质的量浓度、等体积的氨水、硝酸铵溶液混合，若混合液pH>7，表明电离程度大于水解程度；否则电离程度小于水解程度（其他合理答案亦可得分）。

【解析】

试题分析：（1）a．因为该反应前后的气体体积数不等，所以改变压强平衡移动，脱氮率变化，故a正确；b．横坐标是温度，若纵坐标与转化率一致，曲线应该单一上升或降低。所以依据曲线变化情况说明该反应体系中有催化剂存在，且最高点代表催化剂活性最大，故b错误；c．催化剂只能影响化学反应速率，不能改变化学平衡状态。所以，相同条件下，加入不同的催化剂不能改变反应物的转化率，故c错误；d．采用NH3为还原剂处理烟气，设烟气中的NO和NO2的物质的量相等，且反应产物为无毒气体，则NH3为还原剂，NO和NO2为氧化剂，且反应产物为N2，反应的化学方程式为：NO＋NO2＋2NH32N2+3H2O，故d正确。

（2）现根据热量求出参加反应的氨气的量n(NH3)=21.5kJ÷43.0 kJ/mol×2=1mol，△c(NH3)=1mol/2L=0.5mol/L，再根据反应速率公式求算v(NH3)=△c(NH3)/△t=0.5mol/L÷2min=0.25mol•L-1•min-1；依据方程式2NH3 +CO2 ⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)可知，当有1mol氨气参加反应时，气体混合物减少1mol，此时混合气体中NH3的体积分数为：(2-1)/(2+1-1)×100%=50%（或0.5）。

（3）在25℃下，由于NH4NO3溶液水解程度很小，呈极弱的酸性，当与0.01mol•L-1的NaOH等体积混合，测得溶液pH=7时，NH4NO3溶液的物质的量浓度a＜0.01mol•L-1；NH4NO3水解促进水的电离，滴加NaOH的过程中铵根离子浓度减小，水解程度减小，水的电离平衡将逆向移动；欲比较NH3•H2O的电离程度和NH4NO3的水解程度大小，可以在常温下，将等物质的量浓度、等体积的氨水、硝酸铵溶液混合，若混合液pH>7，表明电离程度大于水解程度；否则电离程度小于水解程度（其他合理答案亦可得分）。故答案为：＞；逆向；常温下，将等物质的量浓度、等体积的氨水、硝酸铵溶液混合，若混合液pH>7，表明电离程度大于水解程度；否则电离程度小于水解程度（其他合理答案亦可得分）。

考点：考查化学平衡的计算

【名师点睛】本题考查了化学平衡影响因素分析，反应自发进行的判断依据，化学方程式定量计算和元素守恒等知识，掌握平衡移动原理是关键，题目难度较大。（1）注意横纵坐标的含义、图像中曲线变化趋势所代表的含义、催化剂只影响反应速率，不会改变化学平衡等；（2）依据热化学反应方程式计算出参加反应的氨气的量，进一步计算反应速率；依据差量法计算氨气在平衡混合气中的含量；（3）注意单水解进行的程度都很小；实验设计是难点，学习中要注意方法总结。