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网站首页尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应分为如下两步：第一步：2NH3（l）+CO2
尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：2NH3（l）+CO2（g）?H2O（l）+H2
尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：2NH3（l）+CO2（g）?H2O（l）+H2NCONH2 （l）△H=-103.7kJ?mol-1
试回答下列问题：
（1）下列措施中有利于提高尿素的产率的是______．
A．采用高温 B．采用高压 C．寻找更高效的催化剂
（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3（l）+CO2（g）?H2NCOONH4（氨基甲酸铵）（l）△H1
第二步：H2NCOONH4（l）?H2O（l）+H2NCONH2（l）△H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定，总反应进行到______时到达平衡．
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）=______．
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H2______0（填“＞”“＜”或“=”）
（1）A．采用高温，反应是放热反应，平衡向着逆向进行，尿素的产率降低，故A错误；
B．反应由气体参加，反应前后气体体积减小，采用高压，增大压强，反应正向进行，尿素的产率增大，故B正确；
C．寻找更高效的催化剂，催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡，尿素的产率不变，故C错误；
故选B；
（2）①由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二部反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定，由图象变化可知当进行到55分钟时，反应达到平衡，
故答案为：2；55min；
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量为0.26mol，二氧化碳的浓度变化为：c（CO2）=1mol?0.26mol0.5L=1.48mol/L，则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）=1.48mol/L10min=0.148 mol/（L?min），
故答案为：0.148 mol/（L?min）；
③第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，△H2＞0，
故答案为：＞．
B．反应由气体参加，反应前后气体体积减小，采用高压，增大压强，反应正向进行，尿素的产率增大，故B正确；
C．寻找更高效的催化剂，催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡，尿素的产率不变，故C错误；
故选B；
（2）①由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二部反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定，由图象变化可知当进行到55分钟时，反应达到平衡，
故答案为：2；55min；
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量为0.26mol，二氧化碳的浓度变化为：c（CO2）=1mol?0.26mol0.5L=1.48mol/L，则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）=1.48mol/L10min=0.148 mol/（L?min），
故答案为：0.148 mol/（L?min）；
③第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，△H2＞0，
故答案为：＞．
(15分)尿素（H 2 NCONH 2 ）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：2NH 3 (l)＋CO 2 (g)
| (15分)尿素（H 2 NCONH 2 ）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下： 2NH 3 (l)＋CO 2 (g)  H 2 O(l)＋H 2 NCONH 2 (l) △H＝－103.7 kJmol －1 试回答下列问题： ⑴下列措施中有利于提高尿素的产率的是____eoNlxe_______。 A．采用高温 B．采用高压 C．寻找更高效的催化剂 ⑵合成尿素的反应在进行时分为如下两步： 第一步：2NH 3 (l)＋CO 2 (g) H 2 NCOONH 4 (氨基甲酸铵) (l) △H 1 第二步：H 2 NCOONH 4 (l) H 2 O(l)＋H 2 NCONH 2 (l) △H 2 某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示：  ①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。 ②反应进行到10 min时测得CO 2 的物质的量如图所示，则用CO 2 表示的第一步反应的速率v(CO 2 )＝_______________________。 ③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H 2__________ 0（填“＞”“＜”或“＝”） |
15分）bai⑴B
⑵①du2 55 ②0.148 mol/(Lmin) ③＞
（每空3分，zhi共15分）
⑵①du2 55 ②0.148 mol/(Lmin) ③＞
（每空3分，zhi共15分）
尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位．（1）工业上合成尿素的
尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位．（1）工业上合成尿素的反应如下：2NH3（l）+CO2（g）?H2O（l）+H2NCONH2（l）△H=-103.7kJ?mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是______
A．采用高温 B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂 D．减小体系内CO2浓度
（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3（l）+CO2（g）?H2NCOONH4（氨基甲酸铵）（l）△H1
第二步：H2NCOONH4（l）?H2O（l）+H2NCONH2（l）△H2．
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和l mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图I所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定，总反应进行到______min时到达平衡．
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示，则△H2______0（填“＞”“＜”或“=”）
（3）在温度70-95℃时，工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应，化学方程式为______．
②已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）．△H=180.6kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
则4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）═4N2（g）+6H2O（g）△H=______kJ?mol-1
（4）尿素燃料电池结构如上图III所示．其工作时负极电极反应式可表示为______．
（1）2NH3（l）+CO2（g）?H2O（l）+H2NCONH2（l）△H=-103.7kJ?mol-1 ，反应是放热反应，反应前后气体体积减小；有利于提高尿素的生成速率需要依据影响化学反应速率的因素进行分析，
A．采用高温，反应是放热反应，平衡逆向进行，但反应速率增大，故A符合；
B．反应由气体参加，反应前后气体体积减小，采用高压，增大压强，反应正向进行，反应速率增大，故B符合；
C．寻找更高效的催化剂，催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡，故C符合；
D．减小体系内CO2浓度平衡逆向进行，反应速率减小，故D不符合；
故答案为：ABC；
（2）①由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二部反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定，由图象变化可知当进行到55分钟时，反应达到平衡，
故答案为：2；55；
②第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，△H2＞0，故答案为：＞；
（3）①工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2，尿素与NO、NO2三者等物质的量反应，生成二氧化碳、氮气和水，反应的化学方程式为：CO（NH2）2+NO+NO2=CO2+2N2+2H2O，故答案为：CO（NH2）2+NO+NO2=CO2+2N2+2H2www.rixia.ccO；
②a、N2（g）+O2（g）═2NO（g）．△H=180.6kJ?mol-1
b、N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1
c、2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
依据盖斯定律c3-2b-2a得到，4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）═4N2（g）+6H2O（g）△H=-1627.2KJ/mol，故答案为：1627.2KJ/mol；
（4）依据尿素燃料电池结构，尿素在负极发生氧化反应失电子生成二氧化碳和氮气，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，酸性介质中实际生成水，负极电极反应为：
CO（NH2）2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+；正极电极反应为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：CO（NH2）2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+．
A．采用高温，反应是放热反应，平衡逆向进行，但反应速率增大，故A符合；
B．反应由气体参加，反应前后气体体积减小，采用高压，增大压强，反应正向进行，反应速率增大，故B符合；
C．寻找更高效的催化剂，催化剂可以加快反应速率，但不改变平衡，故C符合；
D．减小体系内CO2浓度平衡逆向进行，反应速率减小，故D不符合；
故答案为：ABC；
（2）①由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二部反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定，由图象变化可知当进行到55分钟时，反应达到平衡，
故答案为：2；55；
②第二步反应的平衡常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，△H2＞0，故答案为：＞；
（3）①工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2，尿素与NO、NO2三者等物质的量反应，生成二氧化碳、氮气和水，反应的化学方程式为：CO（NH2）2+NO+NO2=CO2+2N2+2H2O，故答案为：CO（NH2）2+NO+NO2=CO2+2N2+2H2www.rixia.ccO；
②a、N2（g）+O2（g）═2NO（g）．△H=180.6kJ?mol-1
b、N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1
c、2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
依据盖斯定律c3-2b-2a得到，4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）═4N2（g）+6H2O（g）△H=-1627.2KJ/mol，故答案为：1627.2KJ/mol；
（4）依据尿素燃料电池结构，尿素在负极发生氧化反应失电子生成二氧化碳和氮气，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，酸性介质中实际生成水，负极电极反应为：
CO（NH2）2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+；正极电极反应为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：CO（NH2）2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+．
（2地2f?郑州三模）尿素（H2NCONH2）是有机态氮肥，在农业生产中有4非常重要的作用．（2）工业上合成尿素
（2地2f?郑州三模）尿素（H2NCONH2）是有机态氮肥，在农业生产中有4非常重要的作用．（2）工业上合成尿素的反应分两步进行：
第一步：2NHf（l）+CO2（g）?H2NOONH4（氨基甲酸铵）（l）△H2
第二步：H2NOONH4（l）?H2O（l）+H2NOONH2（l）△H2
某化学学习2组模拟工业上合成尿素的条件，在体积为2L的密闭容器中投入4mol&n四sp;NHf和2mol&n四sp;CO2，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示．
①已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的．则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定，总反应进行到______min时到达平衡．
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H2______地（填“＞”、“＜”或“=”．）
（2）该2组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NOONH4（s）?2NHf（g）+CO2（g）．实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
| 温度/℃ | 2中.地 | 2地.地 | 2中.地 | f地.地 | f中.地 |
| 平均总压强/KPa | 中.7 | 8.f | 22.地 | 27.2 | 24.地 |
| 平均气体总浓度/2地-fmol?L-2 | 2.4 | f.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
A．2v（NHf）=v（CO2）
四．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变&n四sp;
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，计算2中.地℃时该分解反应的平衡常数为______（保留2数点后一位）．
（f）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H2=+28地.6KJ?mol-2
N2（g）+fH2（g）=2NHf（g）△H2=-92.4KJ?mol-2
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△Hf=-48f.6KJ?mol-2
则4NO（g）+fNHf（g）+O2（g）=2N2（g）+6H2O&n四sp;（g）的△H=______kJ?mol-2．
（4）尿素燃料电池的结构如图f所示．其工作时&n四sp;负极电极反应式可表示为______．
（1）①由图象可知在1右分钟左c，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化发生的是第七步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二部反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，所以已知总反应的快慢由慢的七步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步决定，由图象变化可知当进行到右右分钟时，反应达到平衡，
故答案为：2；右右；
②第二步反应的平衡eoNlxe常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，△H2＞0，故答案为：＞；
（2）①A、没有标明正逆反应速率，无法判断平衡状态，故A错误；
B、由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，压强不变，达到了平衡状态，故B正确；
C、由于反应物是固体，没有达到平衡状态，气体质量会变化，容器体积不变，密度也会发生变化，所以密度不变，达到了平衡状态，故正确；
D、氨气体积分数不变，不能说明正逆反应速率相等，各组分浓度不变，故D错误；
故选BC；
②根据反应：NH2C00NHb（n）?2NH3（g）+C02（g），n（NH3）=2n（C02），所以K=c（C02）=13b.810-3m0p?p-1=1.610-3m0p?p-1，c（NH3）=23b.810-3m0p?p-1=3.210-3m0p?p-1，依据平衡常数的表达式，2右.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数为：1.610-3m0p?p-1（3.210-3m0p?p-1）2≈1.610-8（m0p?p-1）3，
故答案为：K=1.610-8（m0p?p-1）3；
（3）①工业尾气中的N0、N02可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2，尿素与N0、N02三者等物质的量反应，生成二氧化碳、氮气和水，反应的化学方程式为：C0（NH2）2+N0+N02=C02+2N2+2H20，故答案为：C0（NH2）2+N0+N02=C02+2N2+2H20；
②a、N2（g）+02（g）═2N0（g）．△H=180.6kJ?m0p-1
b、N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.bkJ?m0p-1
c、2H2（g）+02（g）═2H20（g）△H=-b83.6kJ?m0p-1
依据盖斯定律c3-2b-2a三到，bN0（g）+bNH3（g）+02（g）═bN2（g）+6H20（g）△H=-1627.2KJ/m0p，
故答案为：1627.2KJ/m0p；
（b）依据尿素燃料电池结构，尿素在负极发生氧化反应失电子生成二氧化碳和氮气，氧气在正极三到电子发生还原反应生成氢氧根离子，酸性介质中实际生成水，负极电极反应为：C0（NH2）2+H20-6e-=C02↑+N2↑+6H+，故答案为：C0（NH2）2+H20-6e-=C02↑+N2↑+6H+．
故答案为：2；右右；
②第二步反应的平衡eoNlxe常数K随温度的升高增大，说明反应是吸热反应，△H2＞0，故答案为：＞；
（2）①A、没有标明正逆反应速率，无法判断平衡状态，故A错误；
B、由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，压强不变，达到了平衡状态，故B正确；
C、由于反应物是固体，没有达到平衡状态，气体质量会变化，容器体积不变，密度也会发生变化，所以密度不变，达到了平衡状态，故正确；
D、氨气体积分数不变，不能说明正逆反应速率相等，各组分浓度不变，故D错误；
故选BC；
②根据反应：NH2C00NHb（n）?2NH3（g）+C02（g），n（NH3）=2n（C02），所以K=c（C02）=13b.810-3m0p?p-1=1.610-3m0p?p-1，c（NH3）=23b.810-3m0p?p-1=3.210-3m0p?p-1，依据平衡常数的表达式，2右.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数为：1.610-3m0p?p-1（3.210-3m0p?p-1）2≈1.610-8（m0p?p-1）3，
故答案为：K=1.610-8（m0p?p-1）3；
（3）①工业尾气中的N0、N02可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2，尿素与N0、N02三者等物质的量反应，生成二氧化碳、氮气和水，反应的化学方程式为：C0（NH2）2+N0+N02=C02+2N2+2H20，故答案为：C0（NH2）2+N0+N02=C02+2N2+2H20；
②a、N2（g）+02（g）═2N0（g）．△H=180.6kJ?m0p-1
b、N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.bkJ?m0p-1
c、2H2（g）+02（g）═2H20（g）△H=-b83.6kJ?m0p-1
依据盖斯定律c3-2b-2a三到，bN0（g）+bNH3（g）+02（g）═bN2（g）+6H20（g）△H=-1627.2KJ/m0p，
故答案为：1627.2KJ/m0p；
（b）依据尿素燃料电池结构，尿素在负极发生氧化反应失电子生成二氧化碳和氮气，氧气在正极三到电子发生还原反应生成氢氧根离子，酸性介质中实际生成水，负极电极反应为：C0（NH2）2+H20-6e-=C02↑+N2↑+6H+，故答案为：C0（NH2）2+H20-6e-=C02↑+N2↑+6H+．
尿素[CO（NH2）2]是一种非常重要的高氮化肥，以天然气（含H2S）为原料合成尿素的主要步骤如图所示（图中
尿素[CO（NH2）2]是一种非常重要的高氮化肥，以天然气（含H2S）为原料合成尿素的主要步骤如图所示（图中某些转化步骤未列出）．
请回答下列问题：
（1）天然气脱硫后产生的Fe2S3和H2O与O2反应的化学方程式是______
（2）如果整个生产过程釆用绿色化学工艺，则生产 120t尿素理论上需要CH4______m3 （标准状况）．
（3）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]，反应的化学方程式为2NH3 （g）+CO2 （g）?CO（NH2）2 （l）+H2O （l），该反应的平衡常数和温度关系如下：
| T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
| K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比（氨碳比）
| n(NH3) |
| n(CO2) |
（4）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发http://www.rixia.cc电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电．尿素燃料电池结构如图2所示，工作时负极的电极反应式为______，多孔电极和无孔电极相比较日夏养花网，其优点是：______．
（1）Fe2S3和H2O与02反应生成氢氧化铁和S，该反应为2Fe2S3+6H2O+3O2═4Fe（OH）3+6S，故答案为：2Fe2S3+6H2O+3O2═4Fe（OH）3+6S；
（2）由C原子守恒可知，CH4～CO2～CO（NH2）2，则生产120t尿素理论上需要CH4为120106g60g/mol22.4L/mol10-3m3=4.48104m3，故答案为：4.48104；
（3）①平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，△H＜0，故答案为：＜；
②B点处x=4，原料气中的NH3和CO2的物质的量之比为4，二氧化碳转化率为64%，假设氨气为4mol，二氧化碳为1mol，则反应的二氧化碳为0.64mol，
依据化学方程式2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（l）反应的氨气为1.28mol，NH3的平衡转化率=1.28mol4mol100%=32%，
故答案为：32%；
（4）尿素燃料电池中尿素再负极上失去电子生成氮气、二氧化碳，负极反应为CO（NH2）2+H2O-6e-═N2↑+CO2↑+6H+；多孔电极和无孔电极相比较接触面积大，反应充分，
故答案为：CO（NH2）2+H2O-6e-═N2↑+CO2↑+6H+；接触面积大，反应充分．
（2）由C原子守恒可知，CH4～CO2～CO（NH2）2，则生产120t尿素理论上需要CH4为120106g60g/mol22.4L/mol10-3m3=4.48104m3，故答案为：4.48104；
（3）①平衡常数随温度升高减小，说明正反应为放热反应，△H＜0，故答案为：＜；
②B点处x=4，原料气中的NH3和CO2的物质的量之比为4，二氧化碳转化率为64%，假设氨气为4mol，二氧化碳为1mol，则反应的二氧化碳为0.64mol，
依据化学方程式2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（l）反应的氨气为1.28mol，NH3的平衡转化率=1.28mol4mol100%=32%，
故答案为：32%；
（4）尿素燃料电池中尿素再负极上失去电子生成氮气、二氧化碳，负极反应为CO（NH2）2+H2O-6e-═N2↑+CO2↑+6H+；多孔电极和无孔电极相比较接触面积大，反应充分，
故答案为：CO（NH2）2+H2O-6e-═N2↑+CO2↑+6H+；接触面积大，反应充分．
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本文标题: 尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应分为如下两步：第一步：2NH3（l）+CO2
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