我国提出了碳达峰、碳中和的目标，控制大气中的浓度，减缓温室效应，将转化为高附加值化工产品成为当前科技工作者的一个重要课题。回答下列问题：

1. 我国提出了碳达峰、碳中和的目标，控制大气中的 $\text{[math]}$ 浓度，减缓温室效应，将 $\text{[math]}$ 转化为高附加值化工产品成为当前科技工作者的一个重要课题。回答下列问题：

(1) 工业生产尿素的基本原料为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

①基态N原子价层电子的轨道表示式为。

②反应历程中的能量变化如图所示(反应历程中的有关物质均为气态)。写出制备尿素的热化学方程式：。

③为了提高尿素的产量，可以采取的措施是(答两种)：。

④若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是(填标号)。

A． $\text{[math]}$ B．压强不再变化

C．混合气体的密度不再变化 D． $\text{[math]}$ 的体积分数不再变化

(2) 一定条件下，通过 $\text{[math]}$ 的还原作用， $\text{[math]}$ 可转化为甲醚 $\text{[math]}$ ，反应如下：

反应I： $\text{[math]}$

反应II： $\text{[math]}$

反应III： $\text{[math]}$

将 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 按照3：1的体积比通入 $\text{[math]}$ 的恒压容器中反应过程中 $\text{[math]}$ 的平衡转化率(X)与含碳物质的平衡收率(Y)随温度变化如图所示。520K达到平衡时， $\text{[math]}$ 。

已知：I．选择性( $\text{[math]}$ ) $\text{[math]}$

II．(收率)(Y) $\text{[math]}$

①520K时，甲醚的选择性为(保留两位有效数字)。

②该温度下，反应I的压强平衡常数 $\text{[math]}$ (写出计算过程，保留两位有效数字)。

③甲醚的选择性在520K到535K范围内随温度的升高(填“减小”、“不变”或“增大”)。

【考点】

原子核外电子排布; 热化学方程式; 化学平衡常数; 化学平衡的影响因素;

【答案】

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综合题困难

1. 减少NO_x、CO₂的排放，实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。

(1) 尿素水解生成的NH₃催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，且为可逆过程。反应过程与能量关系如图1，在以Fe₂O₃为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2。

①NH₃催化还原NO为(填“放热”“吸热”)反应。

②基态Fe^3＋的价层电子排布式为。

③上述脱硝的总反应化学方程式为：。

(2) 电厂烟气脱氮的反应为：4NH₃(g)＋6NO(g)⇌5N₂(g)＋6H₂O(g)ΔH<0，现向某2L密闭容器中分别投入一定量的NH₃和2.0×10^-4molNO发生以上反应。其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂的作用下，反应1min时NO的转化率与温度的关系如图3。

①在催化剂甲的作用下，温度高于210℃小于300℃时，NO转化率降低的可能原因是。

②100—300℃区间，0~1min内，使用甲催化剂时NO的最高平均速率为。

(3) 工业以NH₃和CO₂为原料合成尿素。液相中，合成尿素的热化学方程式为：2NH₃(l)＋CO₂(l) $\text{[math]}$ H₂O(l)＋NH₂CONH₂(l)　ΔH<0，在液相中，CO₂的平衡转化率与温度、初始氨碳比(用L表示，L= $\text{[math]}$ )、初始水碳比(用W表示，W= $\text{[math]}$ )关系如图4。

①曲线A、B中，(填“A”或“B”)的W较小。

②对于液相反应，常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作K_x)。195℃时，2NH₃(l)＋CO₂(l) $\text{[math]}$ H₂O(l)＋NH₂CONH₂(l)的K_x的值为。

综合题困难

2. A、B、C、D代表4种元素．请填空：

(1) A元素的原子核外s电子与p电子数之比为1：1，A的原子结构示意图为；

(2) B元素的原子基态时被电子占据的轨道有9个，其中6个被电子占满，B元素符号为；

(3) C元素基态原子核外的未成对电子数是前四周期元素中最多的．C基态原子的外围电子的原子轨道表示式为；

(4) D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D元素的原子的核外电子排布式为．

综合题普通