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－1②NH2CO2NH4

Question

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CO ₂ 与NH ₃ 为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH ₃ (g)＋CO ₂ (g)＝NH ₂ CO ₂ NH ₄ (s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol ^－1
②NH ₂ CO ₂ NH ₄ (s)＝CO (NH ₂ ) ₂ (s)＋H ₂ O(g)；ΔH＝a kJ·mol ^－1
③2NH ₃ (g)＋CO ₂ (g)＝CO(NH ₂ ) ₂ (s)＋H ₂ O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol ^－1
则a为                 。
（2）反应2NH ₃ (g)＋CO ₂ (g) CO(NH ₂ ) ₂ (l)＋H ₂ O(g)在合成塔中进行。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比 [n(NH ₃ )/n(CO ₂ )]和水碳比[n(H ₂ O)/n(CO ₂ )]投料时二氧化碳转化率的情况。

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＋NO ₂ ＋H ₂ O＝2HNO ₂       2HNO ₂ ＋CO(NH ₂ ) ₂ ＝2N ₂ ↑＋CO ₂ ↑＋3H ₂ O。
①当烟气中NO、NO ₂ 按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO ₂ )＝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下图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）下图表示使用新型电极材料，以N ₂ 、H ₂ 为电极反应物，以HCl－NH ₄ Cl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         。

Answer 1

20．（14分）（1）＋72.49（2分） （2）①A （2分）②氨碳比在4.5时，NH 3 的量增大较多，而CO 2 的转化率增加不大，提高了生产成本（2分） （3）①1∶1（2分）   ②5（±0.2）% （2分） （4）N 2 ＋6e — ＋8...