氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用，回答下列问题：

1. 氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用，回答下列问题：

(1) 工业合成氨的反应 $\text{[math]}$ 是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知断裂1mol相应化学键需要的能量如下。若反应生成1mol $\text{[math]}$ ，可放出热量kJ。

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
能量	436kJ	391kJ	946kJ

(2) 恒温下，将1mol $\text{[math]}$ 和3mol $\text{[math]}$ 置于体积为2L的密闭容器中。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L，则用氨气表示5min内的化学反应速率为。

(3) 消除NO污染物，可在一定条件下，用CO与NO反应生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO发生反应 $\text{[math]}$ 。

①为提高此反应的速率，下列措施可行的是(填字母)。

A．升高温度　B．充入Ar增大压强　C．使用适合的催化剂　D．移出产物 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$

②下列事实能说明该反应达到平衡状态的是(填字母)

A． $\text{[math]}$

B．容器中NO和CO的体积分数之比不再变化

C．容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化

D．相同时间内断裂 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 数与形成 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 数之比为1∶2

(4) 汽车尾气中含有的NO是造成城市空气污染的主要因素之一，通过NO传感器可监测汽车尾气中NO含量，其工作原理如图所示：

NiO电极为(填“正极”或“负极”)，Pt电极上发生的电极反应式为。当电路中通过0.1mol电子时，参与反应的NO质量为g。

【考点】

反应热和焓变; 化学平衡状态的判断;

【答案】

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综合题普通

1. 请根据有关知识，填写下列空白：

(1) 已知断裂几种化学键要吸收的能量如下：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
断裂 $\text{[math]}$ 键吸收的能量/kJ	a	b	c	d

$\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 中完全燃烧生成气态 $\text{[math]}$ 和气态水时(填“吸收”或“放出”)约kJ热量。该反应的热化学方程式为。

(2) 一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

①写出该反应的化学方程式。

②从开始到10s用Z表示该反应的速率为。

③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是。

A．X、Y、Z的反应速率之比为 $\text{[math]}$

B．在混合气体中X的体积分数保持不变

C．混合气体的压强不随时间的变化而变化

④为加快该反应的反应速率，可采取的措施是、。

A．适当升高温度 B．恒容时充入Ne使压强增大

C．增大容器的体积 D．选择高效催化剂

(3) 夏天施用铵态氮肥须深施盖土，其原因是。

综合题普通

2. 工业上可以用水煤气中的CO和H₂生产甲烷，反应如下：

$\text{[math]}$ 。

(1) 已知断开1mol化学键所需能量如下表所示：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
所需能量kJ∕mol	1076	436	413	463

则该反应为反应(填“放热”或“吸热”)。

(2) 在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH₂ ，一定温度下发生上述反应，测得CH₄和CO的物质的量随时间变化如图所示。

①3min时 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“大于”、“小于”或“等于”)。

②0-10min内，CO的平均反应速率 $\text{[math]}$ ；10min时，H₂的转化率。

③下列有关该反应的叙述正确的是(填字母)。

A．当容器中混合气体的密度保持不变时，该反应达到化学平衡状态

B．该反应达到平衡状态时， $\text{[math]}$

C．由图可知，3min时CH₄的生成速率大于10min时CH₄的消耗速率

D．提高反应的温度，可以实现CO的完全转化

E．该反应达到平衡后再充入氩气，化学反应速率不变。

(3) 甲烷燃料电池装置如图，通入CH₄一端的电极反应式为：，当消耗标准状况下1.12LCH₄时，电极B区溶液质量(填“增加”或“减少”) g。

综合题普通

3. 对SO₂、NOx、CO₂和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。

(1) 已知：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)　△H=-196.6kJ/mol

2NO(g)+O₂(g)⇌2NO₂(g)　△H=-113.0kJ/mol

①求反应：NO₂(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)的△H=kJ/mol。

②某温度下，向恒容密闭容器中充入NO₂、SO₂发生反应：NO(g)+SO₂(g)⇌SO₃(g)+NO(g)。下列能说明反应达到平衡状态的是(填字母)。

a．混合气体的密度保持不变　　　　　b．SO₂的物质的量保持不变

c．容器内混合气体原子总数不变　　　d．每生成1molSO₃的同时消耗1molNO

(2) 工业上可用CO₂与H₂来生产甲醇。在2L的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示：

①从反应开始到平衡，CO₂的平均反应速率v(CO₂)=。

②下列措施不能使CO₂的平衡转化率增大的是(选填编号)。

A．在原容器中再充入1molCO₂B．在原容器中再充入1molH₂

C．在原容器中再充入1mol氦气　　　D．使用更有效的催化剂

E．缩小容器的容积　　　　　 F．将水蒸气从体系中分离

(3) 工业上也可用CO生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入10molCO与20molH₂ ，容器体积为2L，在催化剂作用下发生反应：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①压强为p₁p₂(填“>”、“<”或“=”)。

②在起始T₁、p₁条件下，2L恒容容器中，反应的平衡常数K=(mol/L)^-2。该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数K_A、K_B和K_C的大小关系为：。

综合题困难