（1）工业上常用 CO2和 NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。2NH3(g)...

（1）工业上常用 CO2和 NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。

2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g) △H＜0

t℃时，向容积恒定为 2L的密闭容器中加入 0.10 molCO2和 0．40 molNH3， 70 min 开始达到平衡。反应中 CO2 (g)的物质的量随时间变化如下表所示：

①70 min 时，平均反应速率 υ(CO2)= mol/(L·min)。

②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050 mo1CO2和0.20 molNH3， 重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

③上述可逆反应的平衡常数为_________(保留一位小数)。

④下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液 制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为__________________。

（2）CH4燃料电池，装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)。

持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。当0<V≤44.8 L 时，电池总反应方程式为______________。

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工业上常利用CO2为初始反应物，合成一系列重要的化工原料。

（1）以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：

反应Ⅰ：2NH3（g）＋CO2（g）=NH2COONH4（s）ΔH1

反应Ⅱ：NH2COONH4（s）=CO（NH2）2（s）＋H2O（g）　ΔH2＝＋72.49 kJ·mol－1

总反应：2NH3（g）＋CO2（g）=CO（NH2）2（s）＋H2O（g）　ΔH3＝－86.98 kJ·mol－1

请回答下列问题：

①反应Ⅰ的ΔH1＝______________。

②在________（填“高温”或“低温”）情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。

③一定温度下，在体积固定的密闭容器中按n（NH3）∶n（CO2）＝2∶1 进行反应Ⅰ。下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是____________（填字母代号）。

A 混合气体的平均相对分子质量不再变化

B 容器内气体总压强不再变化

C NH3与CO2的转化率相等

D 容器内混合气体的密度不再变化

（2）将CO2和H2按质量比25∶3充入一定体积的密闭容器中，在不同温度下发生反应CO2（g）＋3H2（g）=CH3OH（g）＋H2O（g）。测得CH3OH（g）的物质的量随时间的变化如下图所示。

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K（Ⅰ）______（填“>”“<”或“＝”）K（Ⅱ）。

②欲提高CH3OH（g）的平衡产率，可采取的措施除改变温度外，还有__________（任写两种）。

③一定温度下，在容积均为2 L的两个恒容密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后反应达到平衡。

若甲容器中反应达平衡后气体的压强为开始时的，则该温度下，反应的平衡常数为______；要使反应达平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则乙容器中c的取值范围为_______________。

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尿素是蛋白质代谢的产物，也是重要的化学肥料。工业合成尿素反应如下：

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)

（1）在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示。A点的正反应速率v正(CO2)_______B点的逆反应速率v逆(CO2)(填“＞”、“＜”或“＝”)；氨气的平衡转化率为_________________。

（2）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：

2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)

将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：

①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是（　　 ）

A．∆H＜0 ，∆S＜0 　　 B．∆H＞0， ∆S＜0　 C．∆H＞0， ∆S＞0 　　 D．∆H＜0， ∆S＞0

②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是________________。

A．分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大

B．平衡时降低体系温度，CO2的体积分数下降

C．NH3的转化率始终等于CO2的转化率

D．加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率

③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵，酸性条件水解更彻底。将氨基

甲酸铵粉末逐渐加入1L0.1mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下，

忽略溶液体积变化)，共用去0.052mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NH4+)＝　 　　　 　　　 ；（填具体数值）NH4+水解平衡常数值为 　　　　　　　　　　　　　 。

（3）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！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所示，写出该电池的负极反应式：　　　　　 。

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氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛 。

（1）传统工业上利用氨气合成尿素

①以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下：

2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)　　　 ΔH＝-159．47kJ/mol

NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　　 ΔH＝+72．49kJ/mol

反应2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g) 　 ΔH＝_____________kJmol。

②液氨可以发生电离：2NH3(l)NH2－+NH4＋，COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素，写出该反应的化学方程式______________。

（2）氨气易液化，便于储运，可利用NH3作储氢材料已知：2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH＝+92．4 kJ/mol 。

①氨气自发分解的反应条件是________________（填“低温” 或 “高温”）。

②其他条件相同，该反应在不同催化剂作用下反应，相同时间后，氨气的转化率随反应温度 的变化如图所示。

在600℃时催化效果最好的是________________（填催化剂的化学式）。c点氨气的转化率高于b点， 原因是________________。

（3）垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物，把垃圾渗滤液加入到如图所示的电解池（电极为惰性材料）进行电解除去NH3，净化污水。该净化过程分两步：第一步电解产生氧化剂，第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。

①写出电解时A极的电极反应式：________________。

②写出第二步反应的化学方程式：__________________。

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氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛

（1）传统工业上利用氨气合成尿素

①以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下：

2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)　　　　　 ΔH＝－159.47 kJ·mol－1

NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　　 ΔH＝+ 72.49 kJ·mol－1

反应2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　 ΔH＝　　 　　　　　　 　　 kJ·mol－1。

②液氨可以发生电离：2NH3(l)NH2－ + NH4＋，COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素，写出该反应的化学方程式　　 　　　　　　　　　 　　 。

（2）氨气易液化，便于储运，可利用NH3作储氢材料

已知：2NH3(g)N2(g) + 3H2(g) ΔH＝+92.4 kJ·mol－1

① 氨气自发分解的反应条件是　　 　　　　　　　　 　 （填“低温” 或 “高温”）。

②其他条件相同，该反应在不同催化剂作用下反应，相同时间后，氨气的转化率随反应温度的变化如右图所示。

在600℃时催化效果最好的是　　 　　　　　　　　 　 （填催化剂的化学式）。c点氨气的转化率高于b点，原因是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

（3）垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物，把垃圾渗滤液加入到如图所示的电解池（电极为惰性材料）进行电解除去NH3，净化污水。该净化过程分两步：第一步电解产生氧化剂，第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。

①写出电解时A极的电极反应式： 　　　　　　　　　　　　 　　 。

②写出第二步反应的化学方程式：　 　　　　　　　　　　　　 　　 。

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(14分)尿素是蛋白质代谢的产物，也是重要的化学肥料。工业合成尿素反应如下：

2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)

(1)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图所示。

A点的正反应速率v正(CO2)_______B点的逆反应速率v逆(CO2)(填“＞”、“＜”或“＝”)；

氨气的平衡转化率为________________________。

（2）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)

将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：

①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

A.∆H＜0， ∆S＜0　 　　　　　　 B.∆H＞0， ∆S＜0　　

C.∆H＞0， ∆S＞0　 　　　　　　 D.∆H＜0， ∆S＞0

②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是________________

A.分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大

B.平衡时降低体系温度，CO2的体积分数下降

C.NH3的转化率始终等于CO2的转化率

D.加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率

③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵，酸性条件水解更彻底。将氨基甲酸铵粉末逐渐加入1 L0.1 mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下，忽略溶液体积变化)，共用去0.052 mol氨基甲酸铵，此时溶液中几乎不含碳元素。此时溶液中c(NH4＋　 )=　　　　　　　　 ；

NH4＋　 水解平衡常数值为　　　　　　　　　　　　 。

（3）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！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所示，写出该电池的负极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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二氧化碳和氨是重要的化工产品，是纯碱工业、制造硝酸、铵盐和氮肥等的原料。

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　　　 。

（2）以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下：

① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s)　　 △H=－l59.5 kJ·mol-1

② NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 △H=+116.5 kJ·mol-1

③ H2O(1) = H2O(g)　 △H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式　　　　　　　　　　 ；

（3）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：

4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　 △H＝－905kJ·mol-1

不同温度下NO产率如下图1所示，由此图可知温度对NO产率的影响规律为　　　　　　　　　　 ，请用化学反应速率和化学平衡理论解释其原因：　　　　　　　　　　　 　　 。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关石墨I电极反应可表示为_______________。

（5）已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10－5，H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10－7，K2=4.7×10－11。 常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显__________（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；计算反应NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=　　　　　　 　 （结果保留2位有效数字）。

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二氧化碳和氨是重要的化工产品，是纯碱工业、制造硝酸、铵盐和氮肥等的原料。

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　　　 。

（2）以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下：

① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s)　　 △H=－l59.5 kJ·mol-1

② NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)　　 △H=+116.5 kJ·mol-1

③ H2O(1) = H2O(g)　 △H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式　　　　　　　　　　 ；

（3）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：

4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　 △H＝－905kJ·mol-1

不同温度下NO产率如下图1所示，由此图可知温度对NO产率的影响规律为　　　　　　　　　　 ，请用化学反应速率和化学平衡理论解释其原因：　　　　　　　　　　　 　　 。

图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关石墨I电极反应可表示为_______________。

（5）已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10－5，H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10－7，K2=4.7×10－11。 常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显__________（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；计算反应NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=　　　　　　 　 （结果保留2位有效数字）。

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尿素[CO(NH2)2]是含氮量最高的氮肥。

（1）已知工业上合成尿素的反应分为 如下两步：

第1步：2NH3(1)+CO2(g)H2NCOONH4(1)　　 ΔH1=-330.0kJ•mol-1

第2步：H2NCOONH4(1)H2O(1)+CO(NH2)2(1)　　 ΔH2=+226.3kJ•mol-1

则下列各图能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是___(填字母编号)。

A.　　　 B.

C.　　　　 D.

（2）一定条件下工业合成尿素的总反应：CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)，t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.20molCO2和0.80molNH3，反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示：

①前40min内v(NH3)=___，此温度下该反应的平衡常数为___。

②30min时v正(CO2)___80min时v逆(H2O)(选填“>”，“=”或“<”)。

③在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.10molCO2和0.40molNH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将___(填“增大”、“不变”或“减小”)。

④氨碳比[]对合成尿素有影响，恒温恒容条件下将总物质的量为3mol的NH3和CO2的混合气体按不同的氨碳比进行反应，结果如图1所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化[]=___时，尿素产量最大；经计算，图中y=___(精确到0.01)。

（3）工业生产中为提高尿素的产率可采取的措施有___。

（4）近期科学家发现微生物可将生产废水中的尿素直接转化为对环境友好的两种物质，其工作原理如图2所示。回答下列问题：

①N极为___板(填“正”或“负”)，M电极反应式___。

②N极消耗标准状况下336L气体时，M极理论上处理的尿素的质量为___g。

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尿素[CO(NH2)2]是含氮量最高的氮肥。

(1) 已知工业上合成尿素的反应分为如下两步：

第1步：2NH3(I)+CO2(g) H2NCOONH4(I)　　 H1=-330.0kJ·mol-1

第2步：H2NCOONH4(I) H2O(I)+CO(NH2)2(I)　　　 H2=+226.3 kJ·mol-1

则下列各图能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是___________（填字母编号）。

(2)一定条件下工业合成尿素的总反应：CO2(g)+2HH3(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g)，t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.20molCO2和0.80molNH3，反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示：

①前40min内v(NH3)=_________，此温度下该反应的平衡常数为___________。

②30min时v正(CO2)________80min时v逆(H2O)（选填“>”、“=”、“<”）。

③在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.10molCO2和0.4molNH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将________（填“增大”、“不变”、“减小”）

④氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素有影响，恒温恒容条件下将总物质的量为3mol的NH3和CO2的混合气体按不同氨碳比进行反应，结果如图1所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化，c线表示平和体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/n(CO2)]=______时，尿素产量最大，经计算图中y=_______（精确到0.01）。

图2

(3)工业生成中为提高尿素的产率可采取的措施有___________________。

(4)近期科学家发现微生物可将生产废水中的尿素直接转化为对环境友好的两种物质，其工作原理如图

2所示。回答下列问题：

①N极为_________极（填“正”、“负”），M电极反应式________________。

②N极消耗标准状况下33.6L气体时，M极理论上处理的尿素的质量为__________g。

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