尿素(NH2CONH2)是一种重要的氮肥,工业上常以液氨和CO2为原料合成尿素,合成反应如下:
反应ⅰ:2NH3(l)+CO2(l)⇌NH2COONH4(l)ΔH1=-86.9kJ•mol-1
反应ⅱ:NH2COONH4(l)⇌NH2CONH2(l)+H2O(l)ΔH2=+28.5kJ•mol-1
(1)合成尿素总反应的热化学方程式为 2NH3(l)+CO2(l)⇌NH2CONH2(l)+H2O(l)ΔH=-58.4kJ•mol-12NH3(l)+CO2(l)⇌NH2CONH2(l)+H2O(l)ΔH=-58.4kJ•mol-1。
(2)为防止反应ⅰ中氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解成NH3(g)和CO2(g),应采取的措施是 BCBC。(填标号)
A.升高温度
B.降低温度
C.增大压强
D.减小压强
(3)Frejacques测定反应ⅱ中氨基甲酸铵[氨碳比n(NH3)n(CO2)=2]脱水速率,获得CO2转化率(尿素实际产量尿素理论产量×100%)与反应温度、反应时间的关系如图1。

①当反应温度高于氨基甲酸铵熔点时,脱水速率明显加快.则氨基甲酸铵熔点位于 BB。(填标号)
A.140~145℃
B.145~155℃
C.155~160℃
D.160~170℃
②尿素会发生如图2水解及缩合副反应:温度升高,副反应加剧。当氨碳比n(NH3)n(CO2)=4、反应温度高于200℃时,CO2转化率却不会随反应时间的延长而下降,其原因是 过量的氨气抑制了副反应的发生过量的氨气抑制了副反应的发生。
(4)我国科学家利用电催化偶联N2和CO2制备尿素,结合实验与计算机模拟结果,研究了Pd-Cu合金表面碳氮偶联的反应历程,如图所示,其中吸附在Pd-Cu合金表面上的物种用*标注。

①已知尿素中碳元素为+4价,碳氮偶联过程中化合价发生变化的元素有 C、NC、N。
②碳氮偶联过程,氮原子上结合第 33个H+是生成尿素的决速步骤。
③碳氮偶联形成中间体*NCON*,大大抑制了副产物 NH3NH3的形成。(填化学式)
n
(
N
H
3
)
n
(
C
O
2
)
尿素实际产量
尿素理论产量
n
(
N
H
3
)
n
(
C
O
2
)
【答案】2NH3(l)+CO2(l)⇌NH2CONH2(l)+H2O(l)ΔH=-58.4kJ•mol-1;BC;B;过量的氨气抑制了副反应的发生;C、N;3;NH3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:28引用:2难度:0.6
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(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
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2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
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