党的二十大报告提出未来我国将用更高的标准深入打好污染物防治攻坚战,统筹减污降碳,所以深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义,工业上合成尿素的反应:
2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)ΔH
(1)已知合成尿素的反应分两步进行:2NH3(g )+CO2(g )⇌NH2COONH4(s)ΔH1
NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g)ΔH2
其能量变化曲线如图1所示,则ΔH、ΔH1和ΔH2由大到小的顺序为 ΔH2>ΔH>ΔH1ΔH2>ΔH>ΔH1。

(2)若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是 AA(填标号)。
A.断裂6mol N—H键的同时断裂2mol O—H键
B.压强不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.CO2的体积分数不再变化
(3)在T1℃和T2℃时(T1<T2),向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物,发生以下反应:HN=C=O(g)+NH3(g)⇌CO(NH2)2(g)ΔH<0,平衡时lgp(NH3)与lgp[CO(NH2)2]的关系如图2Ⅰ所示,p为物质的分压强(单位为kPa)。

①若v正=k正×p(HNCO)×p(NH3),v逆=k逆×p[CO(NH2)2]。T1℃时,k正k逆=10001000kPa-1。
②T2℃时此反应的标准平衡常数KΘ=10001000。(对于反应:dD(g)+eB(g)⇌gG(g),KΘ=[p(G)pΘ]g[p(D)pΘ]d[p(E)pΘ]e,其中pΘ=100kPa,p(G)、p(D)、p(E)为各组分的平衡分压)
③若点A时继续投入等物质的量的两种反应物,再次达到平衡时(温度不变),CO(NH2)2的体积分数 变大变大(填“变大”“变小”或“不变”)。
④图2Ⅱ为在不同催化剂下,反应至相同时间容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线,则在T1℃,催化效率最好的是催化剂 ③③(填序号)。T2℃以上,n[CO(NH2)2]下降的原因可能是 随着温度升高,可能是催化剂活性降低,反应速率降低,相同时间生成的尿素的物质的量减少随着温度升高,可能是催化剂活性降低,反应速率降低,相同时间生成的尿素的物质的量减少(答出一点即可,不考虑物质的稳定性)。
k
正
k
逆
[
p
(
G
)
p
Θ
]
g
[
p
(
D
)
p
Θ
]
d
[
p
(
E
)
p
Θ
]
e
【答案】ΔH2>ΔH>ΔH1;A;1000;1000;变大;③;随着温度升高,可能是催化剂活性降低,反应速率降低,相同时间生成的尿素的物质的量减少
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:41引用:1难度:0.2
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