尿素[CO(NH2)2]是首個由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。
(1)已知:①2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ?mol-1
②NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ?mol-1
則氨氣與二氧化碳?xì)怏w合成固態(tài)尿素和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O ΔH=-43kJ/mol2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O ΔH=-43kJ/mol。
(2)一定條件下,向容積恒定為2L的密閉容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3,發(fā)生反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(g),60min達(dá)到平衡,反應(yīng)中CO2的物質(zhì)的量隨時間變化如表所示:
時間/min | 0 | 20 | 60 | 80 |
n(CO2)/mol | 0.10 | 0.06 | 0.04 | 0.04 |
5.00×10-4mol/(L?min)
5.00×10-4mol/(L?min)
。②NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為
30%
30%
。(3)一定條件下,恒容容器中,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量的比值
n
(
N
H
3
)
n
(
C
O
2
)
①α隨著x增大而增大的原因是
x越大,n(NH3)越多,平衡越正向移動,α越大
x越大,n(NH3)越多,平衡越正向移動,α越大
。②若A點(diǎn)平衡時容器內(nèi)總壓強(qiáng)為p0kPa,則上述反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=
9
4
p
0
2
9
4
p
0
2
(4)以惰性電極電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液可制取氫氣,裝置如圖2所示。該裝置陽極的電極反應(yīng)式為
CO(NH2)2-6e-+8OH-=N2↑++6H2O
CO
2
-
3
CO(NH2)2-6e-+8OH-=N2↑++6H2O
,若兩極共收集到氣體22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則消耗的尿素的質(zhì)量為 CO
2
-
3
15g
15g
(忽略氣體的溶解)。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計算;熱化學(xué)方程式.
【答案】2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O ΔH=-43kJ/mol;5.00×10-4mol/(L?min);30%;x越大,n(NH3)越多,平衡越正向移動,α越大;(kPa)-2;CO(NH2)2-6e-+8OH-=N2↑++6H2O;15g
9
4
p
0
2
CO
2
-
3
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:45引用:1難度:0.5
相似題
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1.CO2的捕集與轉(zhuǎn)化是當(dāng)今科學(xué)研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH=+177kJ?mol-1(主反應(yīng))
Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(S)ΔH=+9kJ?mol-1(副反應(yīng))
(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:
i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)ΔH1(反應(yīng)速率較快)
ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)ΔH2=+41kJ?mol-1(反應(yīng)速率較慢)
①ΔH1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,其原因是
(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,選擇不同溫度對相關(guān)量的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是
(3)在800℃時,=n(CO2)n(C2H6),充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生主反應(yīng),初始壓強(qiáng)為P,一段時間達(dá)到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=13
(4)工業(yè)上用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生如下反應(yīng):2CH4?C2H4+2H2ΔH>0,溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2mol CH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。實(shí)驗(yàn)測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時═k逆k正
(5)我國科學(xué)家使用電化學(xué)的方法(裝置如圖)用C2H6和CO2合成了C2H4。
①M(fèi)是電源的
②陽極電極反應(yīng)式是發(fā)布:2024/12/17 20:30:1組卷:24引用:2難度:0.6 -
2.一定條件下,可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以用平衡分壓代替平衡濃度計算分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).在恒溫恒壓條件下,總壓不變,用平衡分壓計算平衡常數(shù)更方便.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:134引用:1難度:0.7 -
3.工業(yè)上可用“氨催化氧化法”生產(chǎn)NO,以氨氣、氧氣為原料,在Pt-Rh合金催化劑存在下生成NO和副產(chǎn)物N2,兩個競爭反應(yīng)化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)
現(xiàn)將1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密閉容器中,在上述催化劑作用下反應(yīng),相同時間內(nèi)有關(guān)生成物物質(zhì)的量隨溫度變化曲線如圖所示。
已知:有效轉(zhuǎn)化率=×100%制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量原料總的轉(zhuǎn)化量
下列說法不正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/17 0:30:2組卷:81引用:5難度:0.5
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