9．1905年德国化学家哈伯发明了合成氨的方法，他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。氨的合成不仅解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿与死亡问题，在国防、能源、轻工业方面也有广泛用途。
Ⅰ．以氨为原料，合成尿素的反应原理为：
2NH3(g)＋CO2(g)
为研究平衡时CO2的转化率与反应物投料比(
（1）a 0 (填“＞”或“＜”)，判断依据是_______________________________。
（2）①投料比：Ⅰ Ⅱ (填“＞”或“＜”)。
②若n(CO2)起始 =10 mol，曲线Ⅱ的投料比为0.4，在100℃条件下发生反应，达平衡至A点，则A点与起始压强比为_________________。
③A点平衡常数与B点平衡常数间的关系：KA KB (填“＞”或“＜”或“＝”)。B点正反应速率与C点正反应速率间的关系为：v (B)______v (C) (填“＞”或“＜”或“＝”)。
（3）若按曲线Ⅰ的投料比投料，在上述实验中压缩容器体积至5L，在上图中画出反应达平衡时的二氧化碳的转化率与温度之间的关系曲线。
（4）为提高CO2转化率可以采取的措施是 。
a．使用催化剂 b．及时从体系中分离出部分CO(NH2)2
c．将体系中的水蒸气液化分离
氨气可用于工业上生产硝酸，其尾气中的NO2可用氨水吸收生成硝酸铵，25℃时，将10molNH4NO3溶于水，溶液显酸性，向该溶液中滴加1L某浓度的氨水，溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将_____________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移动, 此中性溶液中NH3·H2O的物质的量为____________mol。（25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5）
考察知识点
- 化学平衡建立的过程
同考题推荐
正确答案
（1）＜，投料比相同时，温度越高，CO2的转化率越低，说明平衡左移，正反应为放热反应。
解析
（1）图象可知，一氧化碳转化率随温度升高减小，说明平衡逆向，正反应为放热反应，a＜0，故答案为：＜；
（2）①由于Ⅰ中CO2转化率大于Ⅱ
考查方向
化学反应速率、化学平衡图象、化学平衡常数的综合应用以及电离平衡知识的综合应用。
解题思路
（1）分析图象可知，二氧化碳转化率随温度升高减小，说明平衡逆向进行，分析反应能量变化；
易错点
（1）不能根据能量与平衡的关系分析。
正确答案
（2）①＜ ②5/7 ③＝ ＜
解析
（2）①由于Ⅰ中CO2转化率大于ⅡCO2转化率，所以Ⅰ中CO2投料量要小于Ⅱ中CO2投料量，所以投料比：Ⅰ＜Ⅱ，故答案为：＜；
②若Ⅱ反应的n（CO2）起始=10mol、投料比为0.4，n（H2）=NH3mol，
CO2（g）+2NH3（g）
起始量（mol/L） 10 25 0
变化量（mol/L） 5 10 5
平衡量（mol/L） 5 15 5
A点的平衡时气体的物质的量总和为25mol，反应前气体的物质的量总和为35mol，根据阿伏伽德罗定律可知：P前/P后=n前/n后，所以A点与起始压强比为25/35=5/7，故答案为：5/7；
③AB是相同温度下的平衡，平衡常数只随温度变化，所以AB平衡常数相同；由于B点温度小于C点的温度，而温度越高，反应速率越大，所以B点的正反应速率小于C点正反应速率，故答案为：=；＜
考查方向
化学反应速率、化学平衡图象、化学平衡常数的综合应用以及电离平衡知识的综合应用。
解题思路
（2）①由于Ⅰ中CO2转化率大于ⅡCO2转化率，所以Ⅰ中CO2投料量要小于Ⅱ中CO2投料量；
②结合投料比计算出NH3物质的量，依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，得到A点平衡时气体的物质的量，再根据气体物质的量与压强的正比关系求出压强比；
③AB是相同温度下的平衡，平衡常数只随温度变化；于B点温度小于C点的温度，而温度越高，反应速率越大
易错点
（2）没有掌握转化率与平衡移动的关系以及温度与反应速率的关系；
正确答案
解析
（3）若按曲线Ⅰ的投料比投料，在上述实验中压缩容器体积至5L时相当于给反应体系增大压强，所以平衡正向移动，CO2转化率增大，故反应达平衡时的二氧化碳的转化率与温度之间的关系曲线如图所示：
考查方向
化学反应速率、化学平衡图象、化学平衡常数的综合应用以及电离平衡知识的综合应用。
解题思路
（3）压缩容器体积至5L时相当于给反应体系增大压强，所以平衡正向移动，CO2转化率增大
易错点
（3）没有理解缩小容器体积对平衡的影响
正确答案
c
解析
(4)a．使用催化剂不能使平衡移动，所CO2转化率不变
b．由于CO(NH2)2 为液体，液体量的改变不能使平衡移动，所以从体系中分离出部分CO(NH2)2 ，CO2转化率不变。
c．将体系中的水蒸气液化分离，相当于减小了生成物的浓度，平衡正向移动，CO2转化率增大，故答案为：c
考查方向
化学反应速率、化学平衡图象、化学平衡常数的综合应用以及电离平衡知识的综合应用。
解题思路
（4）a．使用催化剂不能使平衡移动；
b．由于CO(NH2)2 为液体，液体量的改变不能使平衡移动；
c．将体系中的水蒸气液化分离，相当于减小了生成物的浓度，平衡正向移动；
易错点
（4）没有掌握转化率与平衡移动的关系
正确答案
逆向 0.05
解析
(5)向溶液中加入氨水，溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制水电离，则水的电离平衡向逆反应方向移动；向其中滴加1L某浓度的氨水后溶液呈中性，则溶液中c(NO3-)=c(NH4+)=
10mol/L，由一水合氨的电离平衡常数可得：c(NH4+)×c(OH-)=Kb×c(NH3•H2O)，所以c(NH3•H2O)= c(NH4+)×c(OH-)/Kb=10×10-7/(2×10-5)=0.05，
故答案为：逆向；0.05
考查方向
化学反应速率、化学平衡图象、化学平衡常数的综合应用以及电离平衡知识的综合应用。
解题思路
加入氨水，溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制水的电离；根据物料守恒得到c(NH4+)的浓度，在根据NH3•H2O电离平衡常数求解；
易错点
不能正确应用化学平衡常数进行有关计算