尿素CO(NH2)2是一种高效化肥,也是一种化工原料。
(1)尿素-SCR技术可用于汽车尾气的处理,该过程中会生成NH3,反应如下。
Ⅰ.CO(NH2)2(s)⇌HNCO(g)+NH3(g)ΔH>0
Ⅱ.HNCO(g)+H2O(g)⇌NH3(g)+CO2(g)ΔH<0
一定温度下,向恒容容器中投入足量CO(NH2)2(s)和一定量的H2O(g),当上述反应达到平衡时,测得c(NH3)=pmol/L、c(CO2)=qmol/L。则c(HNCO)=p-2qp-2qmol/L(用含p、q的代数式表示,下同),反应Ⅰ的平衡常数为 p (p-2q)p (p-2q)(mol/L)2。
(2)工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,图1是反应历程及能量变化,历程中的所有物质均为气态。

①该反应历程中,若ΔE2=241.0kJ/mol,则ΔE1=66.566.5kJ/mol。
②在T1℃和T2℃时(T1<T2),向恒容容器中投入等物质的量的HNCO(g)和NH3(g),发生以下反应:HNCO(g)+NH3(g)⇌CO(NH2)2(g)。平衡时lgp(NH3)与lgp[CO(NH2)2]的关系如图2所示,p为物质的分压强(单位为kPa)。

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。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”)。
(3)某实验小组用Zn-CO2水介质电池电解含有尿素的碱性废水,装置如图3(电极a为Zn,b、c、d均为惰性电极)。装置Ⅰ中双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成,与b极室相连的交换膜为 阳阳离子交换膜(填“阴”或“阳”),装置Ⅱ阳极上的反应式为 CO(NH2)2+8OH--6e-=N2+CO2-3+6H2OCO(NH2)2+8OH--6e-=N2+CO2-3+6H2O。
k
正
k
逆
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【答案】p-2q;p (p-2q);66.5;1000;变大;阳;CO(NH2)2+8OH--6e-=N2++6H2O
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:14引用:1难度:0.6
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