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工业合成尿素(H2NCONH2)以CO2和NH3为原料,在合成塔中存在如图转化:

(1)液相中,合成尿素总反应的热化学反应方程式为
2NH3(l)+CO2(l)⇌H2NCONH2(l)+H2O(l)ΔH=-93.7kJ/mol
2NH3(l)+CO2(l)⇌H2NCONH2(l)+H2O(l)ΔH=-93.7kJ/mol

(2)一定条件下,CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比
[
L
=
n
N
H
3
n
C
O
2
]
、水碳比
[
M
=
n
H
2
O
n
C
O
2
]
的关系如图2和图3所示,回答下列问题:

下列说法不正确的是
C
C
(填标号)。
A.图2两曲线中L1>L2
B.增大氨碳比有利于提高尿素产率,过量氨气能与水蒸气作用促进第二步反应正移
C.图3曲线M1>M2,增大水碳比有利于尿素生成
D.实际工业生产时,可选用初始条件为氨碳比L1和水碳比M1
(3)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  ΔH<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如表:
t/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
完成下列填空:
①试比较K1、K2的大小,K1
K2(填写“>”“=”或“<”)。
②将1molN2和1molH2投到一个温度恒定、体积恒定的容器中进行上述反应,一段时间后可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是
AC
AC
(填标号)。
A.v(NH3)=2v(N2
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
③某合成氨速率方程为v=k⋅cα(N2)⋅cβ(H2)⋅cγ(NH3),其中k为速率常数,根据表中数据,γ=
-1
-1

实验 c(N2)/(mol•L-1 c(H2)/(mol•L-1 c(NH3)/(mol•L-1 v/(mol•L-1•s-1
1 m n p q
2 2m n p 2q
3 m n 0.1p 10q
4 m 2n P 2.828q
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为
A
A
(填标号)。
A.有利于平衡正向移动
B.提高正反应速率
C.防止催化剂中毒

【答案】2NH3(l)+CO2(l)⇌H2NCONH2(l)+H2O(l)ΔH=-93.7kJ/mol;C;>;AC;-1;A
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:31引用:1难度:0.5
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    (1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
    ①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有关说法正确的是
     

    a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
    b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
    c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
    d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
    (2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
    则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
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    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:26引用:3难度:0.5
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