探究硫及其化合物的转化有重要的现实意义。如将、等污染物吸收和转化是保护环境和资源利用的有效措施。

1. 探究硫及其化合物的转化有重要的现实意义。如将 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等污染物吸收和转化是保护环境和资源利用的有效措施。

(1) $\text{[math]}$ 高温裂解转化为 $\text{[math]}$ 和硫蒸气(以 $\text{[math]}$ 形式存在)，写出该反应的化学方程式：；写出一种能加快该反应速率的方法：。

(2) 已知 $\text{[math]}$ 高温裂解是可逆反应，在恒温恒容密闭容器中，不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 生成1mol $\text{[math]}$ 的同时生成1mol $\text{[math]}$ B. 容器中总压强不再改变 C. $\text{[math]}$ D. 混合气体的密度不再改变

(3) 在2.0L恒容密闭容器中充入0.1mol $\text{[math]}$ ，不同温度下测得 $\text{[math]}$ 的转化率与时间的关系如图所示。

①已知该反应的反应物总能量小于生成物的总能量，则该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。

②图中P点处： $\text{[math]}$ (填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”) $\text{[math]}$ 。

③950℃时，0~1.25s生成 $\text{[math]}$ 的平均反应速率为 $\text{[math]}$ 。

(4) 写出 $\text{[math]}$ 的一项用途：。

【考点】

化学平衡状态的判断; 化学反应速率和化学计量数的关系;

【答案】

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综合题困难

重要的氮肥-尿素的合成。20世纪初，工业上以CO₂和NH₃为原料合成尿素，在尿素合成塔中的主要反应表示如下：

反应Ⅰ：2NH₃(g) + CO₂(g) $\text{[math]}$ H₂NCOONH₄(s) $\text{[math]}$ 氨基甲酸铵 $\text{[math]}$ ΔH₁= -272 $\text{[math]}$

反应Ⅱ：H₂NCOONH₄(s) $\text{[math]}$ CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g) ΔH₂= $\text{[math]}$

总反应III：2NH₃(g)＋CO₂(g) $\text{[math]}$ CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ H₃

（1）反应III的 $\text{[math]}$ H₃= ________。该反应自发进行的条件是________(填“低温”、“高温”、“任何温度”)。

研究反应Ⅰ的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2 L的密闭容器中，在T℃下分解：NH₂COONH₄(s) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) + CO₂(g)，t₁时达到化学平衡。c(CO₂)随时间t变化曲线如图所示。

（2）可以判断该分解反应已经达到平衡的是_______。

A. 混合气体的平均摩尔质量不变	B. 密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变	D. 密闭容器中氨气的体积分数不变

（3）在0～t₁时间内该化学反应速率v (NH₃) = ________。

（4）若其他条件不变，t₂时将容器体积压缩到1L，t₃时达到新的平衡。请在图中画出t₂～t₄时间内c(CO₂)随时间t变化的曲线________。

（5）利用电解装置可以将尾气中的NO转化为尿素[CO(NH₂)₂]，其中碳的化合价为+4价，属于非电解质]，工作原理如图。

①阴极的电极反应式为________。

②反应一段时间后，阳极区的pH基本不变，结合化学用语解释原因为________。

综合题普通

2. 减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容，在生产生活中有重要意义。

(1) 通过活性炭可以对汽车尾气进行处理，相关原理为 $\text{[math]}$ 。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______。 A. $\text{[math]}$ B. 混合气体中 $\text{[math]}$ 的体积分数保持不变 C. 单位时间内断裂1个 $\text{[math]}$ 同时生成1个 $\text{[math]}$ D. 恒温、恒容条件下，混合气体的密度保持不变

(2) 在催化转化器中，汽车尾气中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 可发生反应： $\text{[math]}$ ，某小组在200℃、5L恒容密闭容器中充入等物质的量的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 模拟该过程， $\text{[math]}$ 的物质的量随时间变化如表所示。

t/s	0	10	20	30	40	50
n(NO)/mol	0.40	0.35	0.31	0.30	0.30	0.30

①10s-20s内用 $\text{[math]}$ 表示该反应的平均反应速率为。

②该条件下，CO的最大转化率为。

③下列措施一定能增大该反应速率的是(填序号)。

A．适当升高温度 B．充入 $\text{[math]}$

C．适当减小容器的容积 D．及时分离出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

(3) 某温度下，在上述密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，反应物初始浓度相同时，实验温度为280℃和360℃，进行以下实验：

实验编号	实验目的	T/℃	同种催化剂的比表面积 $\text{[math]}$	一段时间内的平均速率 $\text{[math]}$
Ⅰ	对照实验	280	80	$\text{[math]}$
Ⅱ	研究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响	a	120	$\text{[math]}$
Ⅲ	研究温度对尾气转化速率的影响	b	c	$\text{[math]}$

①补全表格a．，b．。

②测得 $\text{[math]}$ ，对比实验Ⅰ、Ⅱ，可得结论：在其他条件相同时，同种催化剂的比表面积越大，反应速率越大。通过实验可得到“催化剂的比表面积相同时，温度升高，可增大尾气的转化速率”的结论，证据是。

综合题普通

某化学小组利用硫代硫酸钠进行了相关的实验。

已知：Na₂S₂O₃＋H₂SO₄=Na₂SO₄＋SO₂↑＋S↓＋H₂O。

某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：

实验序号	反应温度/℃	Na₂S₂O₃溶液		稀H₂SO₄		H₂O
实验序号	反应温度/℃	V/mL	c/(mol/L)	V/mL	c/(mol/L)	V/mL
①	20	10.0	0.10	10.0	0.50	0
②	40	V₁	0.10	V₂	0.50	V₃
③	20	V₄	0.10	4.0	0.50	V₅

（1）若V₄=10.0，V₅=6.0，则实验①、③可探究对反应速率的影响。

将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) $\text{[math]}$ 2C(g)＋2D(g)；反应进行到10s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8mol，B的物质的量为0.6mol，C的物质的量为0.8mol。

（2）用C表示10s内反应的平均反应速率为。

（3）反应前A的物质的量浓度是。

（4）10s末，生成物D的浓度为。

（5）下列指标中，能作为判断反应已经达到平衡的标志有：

A．气体的压强不再改变 B．气体的平均相对分子质量不再改变

C．气体的密度不再改变 D．气体的总物质的量不再改变

E．气体的颜色不再改变 F．气体的浓度不再改变

（6）达到平衡后，若充入He，生成D的速率(“增大”“减小”“不变”)。

综合题普通