Question

尿素是蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，也是重要的化學(xué)肥料。工業(yè)合成尿素反應(yīng)如下：

（1）在一個真空恒容密閉容器中充入CO2和NH3發(fā)生上述反應(yīng)合成尿素，恒定溫度下混合氣體中的氨氣含量如圖所示。

①A點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正(CO2)_______B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆(CO2)(填“＞”、“＜”或“＝”)；

氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為________________________。

②關(guān)于上述反應(yīng)的平衡狀態(tài)下列說法正確的是________________

A．分離出少量的尿素，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將增大

B．平衡時再充入一定量NH3 (g)，CO2的轉(zhuǎn)化率增大

C．NH3的轉(zhuǎn)化率始終等于CO2的轉(zhuǎn)化率

D．加入有效的催化劑能夠提高尿素的產(chǎn)率

（2）合成尿素的反應(yīng)在進(jìn)行時分為如下兩步：

第一步：2NH3(l)＋CO2(g)H2NCOONH4(l) (氨基甲酸銨) △H1

第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2

某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如下圖Ⅰ所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第_______步反應(yīng)決定，總反應(yīng)進(jìn)行到 _______ min時到達(dá)平衡。

②反應(yīng)進(jìn)行到10 min時測得CO2的物質(zhì)的量如圖所示，則用CO2表示的第一步反應(yīng)的速率v(CO2)＝_________ 。

③第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖Ⅱ所示，則△H2 ________0（填“＞”“＜”或“＝”）

④第一步反應(yīng)的△S ________0（填“＞”、“＜”或，“＝”），在________（填“較高”或“較低”）溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。

（3）氨基甲酸銨極易水解成碳酸銨，酸性條件水解更徹底。將氨基甲酸銨粉末逐漸加入1L0.1mol/L的鹽酸溶液中直到pH=7(室溫下，忽略溶液體積變化)，共用去0.052mol氨基甲酸銨，此時溶液中幾乎不含碳元素。此時溶液中c(NH4+)= _____________________；NH4+水解平衡常數(shù)值為______________。

Answer 1