氮的化合物是一把雙刃劍，它既是一種資源，又會給環境造成危害．Ⅰ．氨氣是一種重要的化工原料．（1）NH3與CO2...

問題詳情：

氮的化合物是一把雙刃劍，它既是一種資源，又會給環境造成危害．

Ⅰ．氨氣是一種重要的化工原料．

（1）NH3與CO2在120°C，催化劑作用下反應生成尿素：

CO2（g）+2NH3（g）⇌（NH2）2CO（s）+H2O（g），在密閉反應容器中，混合氣體中NH3的含量變化關係如圖所示：則A點的逆反應速率V（逆）（CO2）＜B點的正反應速率V（正）（CO2）（填“＞”“=”或“＜”），氨氣的平衡轉化率是．

（2）將一定量的NH2COONH4（s）置於恆温密閉容器中，NH2COONH4（s）⇌2NH3（g）+CO2（g），其分解達到平衡狀態時，容器內混合氣體的平均相對分子質量為26．該反應的化學平衡常數的表達式為K= ．

Ⅱ．氮的氧化物會污染環境．

（3）採取還原法，用炭粉可將氮的氧化物還原．

已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.6kJ•mol﹣1， C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣393.5kJ•mol﹣1

寫出炭粉還原一氧化氮的熱化學反應方程式

（4）若用Na2CO3溶液吸收NO2可生成CO2，9.2gNO2和Na2CO3溶液完全反應時轉移電子0.1mol，則此反應的離子反應方程式為．若生成的CO2完全逸出，所得溶液中的離子濃度大小關係為．

【回答】

考點：化學平衡的計算；用蓋斯定律進行有關反應熱的計算；化學平衡常數的含義．

專題：化學反應中的能量變化；化學平衡專題．

分析：（1）氨氣的體積分數從50%變化為20%後體積分數保持不變，説明B點反應達到平衡狀態，即B點時v正（CO2）=v逆（CO2）；

A點氨氣體積百分含量大於B的氨氣體積百分含量，説明反應正向進行達到平衡狀態，A點的正反應速率大於B點的正反應速率，則A點的逆反應速率小於B點的逆反應速率，所以A點的逆反應速率V（逆）（CO2）小於B點的正反應速率V（正）（CO2）；依據氨氣的體積分數結合平衡三段式列式計算平衡轉化率；

（2）根據平均相對分子質量=進行計算；化學平衡常數的表達式為生成物濃度冪次方之積比上反應物濃度冪次方之積；

（3）根據蓋斯定律來計算化學反應的焓變，從而書寫熱化學方程式；

（4）9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反應時轉移電子0.1mol，即每2mol NO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子1mol計算生成的**，根據化合價的變化判斷生成物，以此書寫反應的離子方程式．

解答：解：（1）氨氣的體積分數從50%變化為20%後體積分數保持不變，説明B點反應達到平衡狀態，即B點時v正（CO2）=v逆（CO2）；

A點氨氣體積百分含量大於B的氨氣體積百分含量，説明反應正向進行達到平衡狀態，A點的正反應速率大於B點的正反應速率，則A點的逆反應速率小於B點的逆反應速率，所以A點的逆反應速率V（逆）（CO2）小於B點的正反應速率V（正）（CO2）；

設氨氣消耗物質的量x，開始氨氣體積分數為50%，假設氨氣為50mol，二氧化碳為50mol，

CO2+2NH3⇌（NH2）2CO+H2O

起始量（mol） 50 50 0 0

變化量（mol） 0.5x x 0.5x 0.5x

平衡量（mol） 50﹣0.5x 50﹣x 0.5x

氨氣的體積分數即物質的量分數==20%；

計算得到x=37.5mol

氨氣的平衡轉化率=×100%=75%，

故*為：＜；75%；

（2）平均相對分子質量===26；化學平衡常數K=c（NH3）2c（CO2）；故*為：26；K=c（NH3）2c（CO2）；

（3）已知：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.6kJ•mol﹣1

②C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.5kJ•mol﹣1

則②﹣①得到，C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=﹣393.5kJ•mol﹣1﹣180.6kJ•mol﹣1=﹣574.1kJ•mol﹣1，

故*為：C（s）+2NO（g）═CO2（g）+N2（g）△H=﹣574.1kJ•mol﹣1；

（4）9.2gNO2的物質的量=0.2mol，即0.2molNO2和Na2CO3溶液完全反應時轉移電子0.1mol，則2molNO2和Na2CO3溶液反應時轉移電子1mol，則N的化合價分別有+4價變化為+5價和+3價，在鹼*溶液中應生成NO3﹣和NO2﹣，反應的離子方程式為：2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2，若生成的CO2完全逸出，NO2﹣水解成鹼*，所得溶液中的離子濃度大小關係為c（Na+）＞c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）；