Ⅰ.黨的二十大報(bào)告提出未來(lái)我國(guó)將用更高的標(biāo)準(zhǔn)深入打好污染物防治攻堅(jiān)戰(zhàn),統(tǒng)籌減污降碳,所以深入研究碳、氮元素的物質(zhì)轉(zhuǎn)化有著重要的實(shí)際意義。
(1)已知合成尿素的反應(yīng)分兩步進(jìn)行:
2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)ΔH1化學(xué)平衡常數(shù)K1
NH2COONH4(s)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2化學(xué)平衡常數(shù)K2
①若向某恒溫且恒容的密閉容器中加入等物質(zhì)的量的NH3和CO2,發(fā)生上述反應(yīng)。下列敘述不能說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A
A
(填標(biāo)號(hào))。
A.?dāng)嗔?molN-H鍵的同時(shí)斷裂2molO-H鍵
B.壓強(qiáng)不再變化
C.混合氣體的密度不再變化
D.CO2的體積分?jǐn)?shù)不再變化
②反應(yīng)CO(NH2)2(s)+H2O(g)?2NH3(g)+CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K=(用含K1、K2的代數(shù)式表示)。
Ⅱ.氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體,且安全、易儲(chǔ)運(yùn),可通過(guò)下面兩種方法由氨氣得到氫氣。
化學(xué)鍵 |
N≡N |
H-H |
N-H |
鍵能E/(kJ?mol-1) |
946 |
436.0 |
390.8 |
方法I:氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)一定溫度下,利用催化劑將NH
3分解為N
2和H
2.回答下列問(wèn)題:
(2)反應(yīng)2NH
3(g)?N
2(g)+3H
2(g)ΔH=
+90.8
+90.8
kJ/mol;
(3)已知該反應(yīng)的ΔS=198.9J?mol
-1?K
-1,在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?
CD
CD
(填標(biāo)號(hào))
A.25℃
B.125℃
C.225℃
D.325℃
(4)某興趣小組對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑的條件下,將0.1molNH
3通入3L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時(shí)容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
①t
2時(shí)將容器體積迅速縮小至原來(lái)的一半并保持不變,圖中能正確表示壓縮后N
2分壓變化趨勢(shì)的曲線是
b
b
(用圖中a、b、c、d表示);
②在該溫度下,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K
Θ=
0.48
0.48
。(已知:分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),對(duì)于反應(yīng)dD(g)+eE(g)?gG(g)+hH(g),K
Θ=
,其中p
Θ=100kPa,p
G、p
H、p
D、p
E為各組分的平衡分壓)。
(5)一種脫除和利用水煤氣中CO
2方法的示意圖如圖:
某溫度下,吸收塔中K
2CO
3溶液吸收一定量的CO
2后,c(
):c(
)=1:2,則該溶液的pH=
10
10
(該溫度下H
2CO
3的K
a1=4.6×10
-7,K
a2=5.0×10
-11)。