氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。（1）用CO2和NH3可合...

氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。请回答下列问题：　　

(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH3)2]，已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s)　　　 △H=-159.5kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　 △H=+116.5 kJ/mol

③H2O(l)=H2O(g)　　　　　　　　　　　　　　 △H=+44 kJ/mol

用CO2和NH3合成尿素（副产物是液态水）的热化学方程式为__________________。

(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H，在温度为T1和T2时，分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中，n(CH4)随反应时间的变化如图所示：

①根据图判断该反应的△H________0（填“>”、“<”或“=”）。理由是__________。

②温度为T1时，0～10min内NO2的平均反应速率V(NO2)= ______，反应的平衡常数K=________mol/L（保留三位小数）

③该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO2的转化率，可采取的措施有_______（填标号）。

A．改用高效催化剂　　　 B．升高温度　　　 C．缩小容器的体积　　　 D．增加CH4的浓度

(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，电解质溶液为NaOH溶液，工作一段时间后，该电池正极区附近溶液pH______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

(4)氮的一种氢化物HN3 ，其水溶液酸性与醋酸相似，则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________；常温下，将amol/L的HN3与bmol/L的Ba(OH) 2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-)，则该混合物溶液呈________（填“酸”、“碱”或“中”）性，溶液中c(HN3)=_______mol/L(用a、b表示）。

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氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。

（1）用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH3)2]

已知：①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s)　　 △H=-159.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 △H=+116.5 kJ·mol-1

③H2O(l)=H2O(g)　　 △H=+44 kJ·mol-1

用CO2和NH3合成尿素（副产物是液态水）的热化学方程式为______________。

（2）工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　 △H

在温度为T1和T2时，分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中，n（CH4）

随反应时间的变化如图所示：

①根据图判断该反应的△H______0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②温度为T1时，0～10min内NO2的平均反应速率v（NO2）=__________，反应的平衡常数K=___（保留三位小数）

③该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO2的转化率，可采取的措施有______（填标号）。

A．改用高效催化剂　　　　　　　 B．升高温度

C．缩小容器的体积　　　　　　　 D．增加CH4的浓度

（3）利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，电解质溶液为NaOH溶液，工作一段时间后，该电池正极区附近溶液pH________（填“增大”、“减小”或“不变”），负极的电极反应式为___________________。

（4）氮的一种氢化物HN3，其水溶液酸性与醋酸相似，则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________；常温下，将amol·L-1 的HN3与bmol·L-1 的Ba(OH) 2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c（N3-），则该混合物溶液呈_______（填“酸”、“碱”或“中”）性，溶液中c(HN3)=_________ mol·L-1。

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氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。

(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素

已知：①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s)　　 △H=－159.5kJ·mol－1

②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　　 △H=+116.5kJ·mol－1

③H2O(1)===H2O(g)　 △H=+44kJ·mol－1

用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为___________。

(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　　 △H

在温度为T1和T2时，分别将0.40 mol CH4和1.0 mol NO2充入体积为1L的密闭容器中，n(CH4)随反应时间的变化如图所示：

①根据如图判断该反应的△H___________0（填“>”“<”或“=”)，理由是___________。

②温度为T1时，0~10min内NO2的平均反应速率v(NO)2=___________，反应的平衡常数K=______(保留三位小数)

③该反应达到平衡后，为再提高反应速率同时提高NO2的转化率，可采取的措施有______(填编号)。

A．改用高效催化剂　　 B．升高温度

C．缩小容器的体积　　 D．增加CH4的浓度

(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH3===7N2+12H2O，电解质溶液为NaOH溶液，工作一段时间后，该电池正极区附近溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)，负极的电极反应式为___________。

(4)氮的一种氢化物HN3，其水溶液酸性与醋酸相似，则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________；常温下将 a mol·L－1的HN3与b mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3－)，则该混合物溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性，溶液中c(HN3)=___________ mol·L－1。

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氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。

（1）用CO2和NH3可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]

已知：①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4 (s)　　 △H=-151.5 kJ·mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 △H=+120.5 kJ·mol-1

③H2O(l)=H2O(g)　　 △H=+44 kJ·mol-1

用CO2和NH3合成尿素（副产物是液态水）的热化学方程式为______________________

（2）工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　 △H，在温度为T1和T2时，分别将0.40molCH4和0.9molNO2充入体积为1L的密闭容器中，n（CH4）随反应时间的变化如图所示：

①根据图判断该反应的△H______0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②温度为T1时，0～10min内NO2的平均反应速率v（NO2）=__________，反应的平衡常数K=_________ 。

③该反应达到平衡后，为在提高反应速率同时提高NO2的转化率，可采取的措施有______（填标号）。

A．改用高效催化剂　 B．增加CH4的浓度　 C．缩小容器的体积　　 D．升高温度

（3）利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，电解质溶液为HCl溶液，工作一段时间后，负极的电极反应式为________________。

（4）氮的一种氢化物HN3，其水溶液酸性与醋酸相似，则NaN3溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________；常温下，将amol/L的Ba(OH) 2 与bmol/L的HN3溶液等体积混合，充分反应后，溶液中存在2c(Ba2+)=c（N3-），则该溶液中c(HN3)=_________ mol/L。

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尿素（H₂NCONH₂)是有机态氮肥，在农业生产中有着非常重要的作用。

（1）工业上合成尿素的反应分两步进行：

第一步：2NH₃(l)+CO₂H₂NCOONH₄(氨基甲酸铵)(l) △H₁

第二步：H₂NCOONH₄ (l) H2O+ H2NCONH2(l) △H₂

某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件，在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH₃和1 mol CO₂，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。

已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定，      总反应进行到______min时到达平衡。

②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示，则ΔH₂______0(填“>”、“<”或“=”。）

（2）该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变， 固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。

A．2V(NH₃)=V(CO₂)                    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

②根据表中数据，计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。

（3）已知：

N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)    △H₁=+180.6KJ/mol

N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)   △H₂=-92.4KJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   △H₃=-483.6KJ/mol

则4NO(g)+4NH₃(g) +O₂(g)= 4N₂(g)+6 H₂O(g)的△H=___kJ • mol^-1。

（4）尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时 负极电极反应式可表示为______。

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氨、尿素[CO(NH2)2]都是氮的重要化合物，在工农业生产中应用广泛。

(1)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol-1

①取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量___92.2kJ(填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是_______________。

②使用催化剂，该反应△H_____(填“变大”“变小”或“不变”)。

③已知：分别破坏1molN≡N键、1molH－H键需要吸收的能量为：946kJ、436kJ，则破坏1molN－H键需要吸收的能量为_____kJ．

(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知：

Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)==NH2CO2NH4(s)△H＝﹣159.5kJ/mol

Ⅱ.NH2CO2NH4(s)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H＝+116.5kJ/mol

Ⅲ.H2O(l)==H2O(g)△H＝+44.0kJ/mol

①写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式_______________________。

②化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示：

回答下列问题：

电池中的负极为_____(填“甲”或“乙”)，甲的电极反应式为_____________，

电池工作时，理论上每净化1mol尿素，消耗O2的体积(标准状况下)约为_____L。

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氨、尿素[CO(NH2)2]都是氮的重要化合物，在工农业生产中应用广泛。

（1）已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92kJ·mol-1

①取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量____92.2kJ(填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是_______________。

②使用催化剂，该反应△H_____(填“变大”“变小”或“不变”)。

③已知：分别破坏1molN≡N键、1molH－H键需要吸收的能量为：946kJ、436kJ，则破坏1molN－H键需要吸收的能量为_____。

④当容积一定时，能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______________

a．容器中总压强不变　　 b．混合气体中c（CO）不变　　　 c．v正（H2）=v逆（N2）　

d．c（H2）=c（NH3）　　　 e. 混合气体密度不再变化　　　　 f.颜色不再变化

g. 混合气体平均相对分子质量不再变化

（2）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知：

Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)==NH2CO2NH4(s)△H＝﹣159.5kJ/mol

Ⅱ.NH2CO2NH4(s)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H＝+116.5kJ/mol

Ⅲ.H2O(l)==H2O(g)△H＝+44.0kJ/mol

①写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式_______________________。

②化学家正在研究尿素动力燃料电池。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示,回答下列问题：

电池中的负极为_____(填“甲”或“乙”)，乙的电极反应式为_____________，电池工作时，理论上每净化1mol尿素，消耗O2的体积(标准状况下)约为_____L。

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氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛。

（1）以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下：

2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)　　 △H=－159kJ·mol－1

NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 △H=+72kJ·mol－1

H2O(l)=H2O(g)　　 △H=+44kJ·mol－1

则反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=______kJ·mol－1

（2）某温度下，向容积为100 ml的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2发生反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)，物质X的浓度变化曲线如下图所示。

①前5s内，v(H2O)=__________。

②该条件下的平衡常数K=_______。

（3）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入体积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程（0——15min）中NO的物质的量随时间的变化如图所示。

①平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，平衡将____（填“向左”“向右”或“不”）移动。

②图中a、b分别表示在一定温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n(NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是______（填“a”或“b”）。

③15min时，若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是____。

（4）垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质（用NH3表示）和氯化物，把垃圾渗滤液加入如图所示的电解池（电极为惰性材料）中进行电解除去NH3，净化污水。该净化过程分两步：第一步电解产生氧化剂，第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。

①写出第二步反应的化学方程式_________。

②若垃圾渗滤液中氨氮物质的含量为1.7%，则理论上电解1t该污水，电路中转移的电子数为________。

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氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。

（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：

①2NH3（g）+CO2（g）＝NH2CO2NH4（s）；ΔH＝-159.47kJ/mol

②NH2CO2NH4（s）＝CO（NH2）2（s）+H2O（g）；ΔH＝akJ/mol

③2NH3（g）+CO2（g）＝CO（NH2）2（s）+H2O（g）；ΔH＝-86.98kJ/mol

则a为_____________。

（2）反应2NH3（g）+CO2（g） CO（NH2）2（l）+H2O（g）在合成塔中进行。下图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[n（NH3）/n（CO2）]和水碳比[n（H2O）/n（CO2）]投料时二氧化碳转化率的情况。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　 图2　　　　　　　　　　　　　　 图3

①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为：

A.0.6～0.7　　　 B.1～1.1　　　　 C.1.5～1.61

生产中应选用水碳比的数值为_____________（选填序号）。

②生产中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是_____________。

（3）尿素可用于湿法烟气脱氮工艺，其反应原理为：

NO+NO2+H2O＝2HNO2

2HNO2+CO（NH2）2＝2N2↑+CO2↑+3H2O。

①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V（NO）∶V（NO2）＝5∶1时，可通入一定量的空气，同温同压下，V（空气）∶V（NO）＝________（空气中氧气的体积含量大约为20%）。

②图2是尿素含量对脱氮效率的影响，从经济因素上考虑，一般选择尿素浓度约为________%。

（4）图3表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式_____________。生产中可分离出的物质A的化学式为_____________。

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Ⅰ．尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH3、CO2为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：

第一步：2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s)　　 ΔH=－272kJ·mol－1

第二步：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　　 ΔH=＋138kJ·mol－1

（1）写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：_________________________

（2）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：

已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。

（3）电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时，阳极的电极反应式为________________________________。

Ⅱ．用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s ) N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_______Kc(B) （填 “﹥”、“<”或“﹦”）。

②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。

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