Question

【題目】氮的化合物既是一種資源，也會給環境造成危害。

I．氨氣是一種重要的化工原料。

(1)NH3與CO2在120℃，催化劑作用下反應生成尿素：CO2（g）+2NH3（g）CO(NH2)2（s）+H2O（g），△H=-xkJ/mol（x＞0），其他相關數據如表：

物質	NH3（g）	CO2（g）	CO(NH2)2（s）	H2O（g）
1mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ	a	b	z	d

則表中z（用x、a、b、d表示）的大小為___。

(2)120℃時，在2L密閉反應容器中充入3molCO2與NH3的混合氣體，混合氣體中NH3的體積分數隨反應時間變化關系如圖2所示，該反應60s內CO2的平均反應速率為___。

下列能使正反應的化學反應速率加快的措施有___。

①及時分離出尿素 ②升高溫度 ③向密閉定容容器中再充入CO2 ④降低溫度

Ⅱ．氮的氧化物會污染環境。目前，硝酸廠尾氣治理可采用NH3與NO在催化劑存在的條件下作用，將污染物轉化為無污染的物質。某研究小組擬驗證NO能被氨氣還原并計算其轉化率（已知濃硫酸在常溫下不氧化NO氣體）。

(3)寫出裝置⑤中反應的化學方程式___；

(4)裝置①和裝置②如圖4，儀器A中盛放的藥品名稱為___。裝置②中，先在試管中加入2-3粒石灰石，注入適量稀硝酸，反應一段時間后，再塞上帶有細銅絲的膠塞進行后續反應，加入石灰石的作用是___。

(5)裝置⑥中，小段玻璃管的作用是___；裝置⑦的作用是除去NO，NO與FeSO4溶液反應形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液，同時裝置⑦還用來檢驗氨氣是否除盡，若氨氣未除盡，可觀察到的實驗現象是___。

Answer 1

【答案】x-d+b+2a 0.0047mol/（Ls） ②③ 4NH3+6NO5N2+6H2O 濃氨水 產生CO2，排出裝置中的空氣，防止NO被氧化 防倒吸 溶液變渾濁

【解析】

(1) △H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能。

(2)設參加反應的CO2物質的量為x，利用三段式建立關系式，求出x，從而可求出該反應60s內CO2的平均反應速率。

①尿素呈固態，及時分離出尿素，對反應沒有影響；

②升高溫度，可加快反應速率；

③向密閉定容容器中再充入CO2，增大反應物濃度，加快反應速率；

④降低溫度，減慢反應速率。

(3)裝置⑤中，NH3、NO在催化劑作用下反應，生成N2和水。

(4)裝置①利用濃氨水滴入生石灰中制取氨氣。裝置②中，先在試管中加入2-3粒石灰石，注入適量稀硝酸，反應一段時間后，再塞上帶有細銅絲的膠塞進行后續反應，由于NO易與空氣中的O2反應，所以加入石灰石，排盡裝置內的空氣。

(5)裝置⑥用于干燥氣體，但NH3易被濃硫酸吸收產生倒吸；裝置⑦的作用是除去NO，NO與FeSO4溶液反應形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液，同時裝置⑦還用來檢驗氨氣是否除盡，若氨氣未除盡，NH3會與FeSO4發生反應。

(1) △H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，即-x=(2a+b)-(z+d)，從而得出z=x-d+b+2a。答案為：x-d+b+2a；

(2)設參加反應的CO2物質的量為x，利用三段式建立關系式：

，x=mol，該反應60s內CO2的平均反應速率為= 0.0047mol/（Ls）。答案為：0.0047mol/（Ls）；

①尿素呈固態，及時分離出尿素，對反應沒有影響，①不合題意；

②升高溫度，可加快反應速率，②符合題意；

③向密閉定容容器中再充入CO2，增大反應物濃度，加快反應速率，③符合題意；

④降低溫度，減慢反應速率，④不合題意；

故選②③。答案為：②③；

(3) 裝置⑤中，NH3、NO在催化劑作用下反應，生成N2和水，反應的化學方程式4NH3+6NO5N2+6H2O。答案為：4NH3+6NO5N2+6H2O；

(4) 裝置①利用濃氨水滴入生石灰中制取氨氣，儀器A中盛放的藥品名稱為濃氨水。

裝置②中，先在試管中加入2-3粒石灰石，注入適量稀硝酸，反應一段時間后，再塞上帶有細銅絲的膠塞進行后續反應，由于NO易與空氣中的O2反應，所以加入石灰石的作用是產生CO2，排出裝置中的空氣，防止NO被氧化。答案：濃氨水；產生CO2，排出裝置中的空氣，防止NO被氧化；

(5)裝置⑥用于干燥氣體，但NH3易被濃硫酸吸收而產生負壓，所以小段玻璃管的作用是防倒吸；裝置⑦的作用是除去NO，NO與FeSO4溶液反應形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液，同時裝置⑦還用來檢驗氨氣是否除盡，若氨氣未除盡，NH3會與FeSO4發生反應，可觀察到的實驗現象是溶液變渾濁。答案為：防倒吸；溶液變渾濁。