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/mol2NH3(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(NH3)n(CO2)]、水碳比[M=n(H2O)n(CO2)]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 CC(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:
[
L
=
n
(
N
H
3
)
n
(
C
O
2
)
]
[
M
=
n
(
H
2
O
)
n
(
C
O
2
)
]
t/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
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正(NH3)=2v逆(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 |
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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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
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