Question

【题目】Ⅰ.工业上以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]，该反应实际为两步反应：

第一步：2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=－272kJ·mol－1

第二步：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138kJ·mol－1

（1）写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：___________

（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的物质的量随时间的变化如下图所示：

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。

Ⅱ.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时，发现反应速率变化如图所示，小组成员探究t1～t2时间内速率变快的主要原因，为此“异常”现象展开讨论，猜想造成这种现象的最可能原因有两种。

猜想Ⅰ：此反应过程放热，温度升高，反应速率加快；

猜想Ⅱ：……。

（3）猜想Ⅱ可能是:______________________

（4）基于猜想Ⅱ成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容。

加入试剂	2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4	2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、 1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4， 少量_______固体
实验现象	褪色时间10min	褪色时间____10min （选填“<” “>”或 “=”）
结论	猜想Ⅱ正确

Answer 1

【答案】 2NH3(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol 一 55 生成的Mn2+（或MnSO4）对该反应有催化作用，加快反应速率 硫酸锰 （或MnSO4） <

【解析】本题主要考查催化剂等影响化学反应速率的因素。

Ⅰ.（1）将上述两个热化学方程式相加可得工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式：2NH3(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol。

（2）已知总反应的快慢由慢的一步决定，由图中氨基甲酸铵物质的量随时间的变化可知合成尿素的第二步反应较慢，所以合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定。各成分物质的量在55min时不再发生改变，所以总反应进行到55min时到达平衡。

Ⅱ.（3）猜想Ⅱ可能是:生成的Mn2+（或MnSO4）对该反应有催化作用，加快反应进行。

（4）加入少量硫酸锰固体作为催化剂，在催化剂作用下褪色时间缩短，褪色时间<10min。