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尿素[CO(NH22]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(NH22(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(NH22(s)+H2O ΔH=-43kJ/mol
2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(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(NH22(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
①60min時,上述反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=
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
=x,發(fā)生反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(g),x與CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)的關(guān)系如圖1所示:
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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
(kPa)-2
9
4
p
0
2
(kPa)-2
。(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))
(4)以惰性電極電解尿素[CO(NH22]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(NH22-6e-+8OH-=N2↑+
CO
2
-
3
+6H2O
CO(NH22-6e-+8OH-=N2↑+
CO
2
-
3
+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
15g
15g
(忽略氣體的溶解)。
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【答案】2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(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;
9
4
p
0
2
(kPa)-2;CO(NH22-6e-+8OH-=N2↑+
CO
2
-
3
+6H2O;15g
【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
  • 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=
     
    kJ?mol-1
    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
     
    。
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    (3)在800℃時,
    n
    C
    O
    2
    n
    C
    2
    H
    6
    =
    1
    3
    ,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=
     
    (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)。計算結(jié)果用最簡分式表示)。
    (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=kc2(CH4),v=kc(C2H4)?c2(H2),k、k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則T溫度時
    k
    k
     
    (用含有m的代數(shù)式表示)。
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    (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
     
    極。
    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
  • 菁優(yōu)網(wǎng)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=
    制備目標(biāo)物質(zhì)消耗原料的量
    原料總的轉(zhuǎn)化量
    ×100%
    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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