题目内容
（2013?广州模拟）氨是最重要的化工产品之一．
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得．有关化学反应的能量变化如图所示．反应①②③为
（2）用氨气制取尿素[CO（NH2）2]的反应为：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（g）．
①某温度下，向容积为10L的密闭容器中通入2mol NH3和1molCO2，反应达到平衡时CO2的转化率为50%．该反应的化学平衡常数表达式为K=
．该温度下平衡常数K的计算结果为
②为进一步提高CO2的平衡转化率，下列措施中能达到目的是
A．提高NH3的浓度 B．增大压强
C．及时转移生成的尿素 D．使用更高效的催化剂．
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得．有关化学反应的能量变化如图所示．反应①②③为
放热
放热
反应（填“吸热”或“放热”）．CH4（g）与H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2 （g）△H=+161.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2 （g）△H=+161.1kJ?mol-1
．（2）用氨气制取尿素[CO（NH2）2]的反应为：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（g）．
①某温度下，向容积为10L的密闭容器中通入2mol NH3和1molCO2，反应达到平衡时CO2的转化率为50%．该反应的化学平衡常数表达式为K=
| c(H2O) |
| c(CO2)c2(NH3) |
| c(H2O) |
| c(CO2)c2(NH3) |
100 L2?mol-2
100 L2?mol-2
．②为进一步提高CO2的平衡转化率，下列措施中能达到目的是
AB
AB
A．提高NH3的浓度 B．增大压强
C．及时转移生成的尿素 D．使用更高效的催化剂．
分析：（1）依据图象分析反应过程都是能量降低的过程，说明反应是放热反应；写出对应热化学方程式，依据盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（2）①依据化学方程式和平衡常数概念写出表达式，注意尿素是固体；根据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，计算平衡常数；
②提高二氧化碳的转化率，反应是气体体积减小的反应，改变条件平衡正向进行，固体和催化剂对平衡移动无影响．
（2）①依据化学方程式和平衡常数概念写出表达式，注意尿素是固体；根据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，计算平衡常数；
②提高二氧化碳的转化率，反应是气体体积减小的反应，改变条件平衡正向进行，固体和催化剂对平衡移动无影响．
解答：解：（1）图象分析反应过程都是能量降低的过程，说明反应是放热反应；反应的热化学方程式为：
①CO（g）+
O2（g）=CO2（g）△H=-282KJ/mol
②H2（g）+
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8KJ/mol
③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-846.3KJ/mol
由盖斯定律③-②×3-①得到：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2 （g）△H=+161.1kJ?mol-1，
故答案为：放热；CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2 （g）△H=+161.1kJ?mol-1；
（2）①2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（g）．依据化学方程式和平衡常数概念写出平衡常数K=
，向容积为10L的密闭容器中通入2mol NH3和1molCO2，反应达到平衡时CO2的转化率为50%，
2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（g）
起始量（mol/L） 0.2 0.1 0 0
变化量（mol/L） 0.1 0.05 0 0.05
平衡量（mol/L） 0.1 0.05 0 0.05
K=
=
=100L2?mol-2，
故答案为：
；100 L2?mol-2；
②反应是气体体积减小的反应，改变条件平衡正向进行，
A．提高NH3的浓度 增大二氧化碳转化率，故A符合；
B．反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡正向进行，故B符合；
C．尿素是固体，及时转移生成的尿素，对平衡无影响，故C不符合；
D．使用更高效的催化剂只能改变化学反应速率，不改变平衡，故D不符合；
故答案为：AB．
①CO（g）+
| 1 |
| 2 |
②H2（g）+
| 1 |
| 2 |
③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-846.3KJ/mol
由盖斯定律③-②×3-①得到：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2 （g）△H=+161.1kJ?mol-1，
故答案为：放热；CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2 （g）△H=+161.1kJ?mol-1；
（2）①2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（g）．依据化学方程式和平衡常数概念写出平衡常数K=
| c(H2O) |
| c(CO2)c2(NH3) |
2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（g）
起始量（mol/L） 0.2 0.1 0 0
变化量（mol/L） 0.1 0.05 0 0.05
平衡量（mol/L） 0.1 0.05 0 0.05
K=
| c(H2O) |
| c(CO2)c2(NH3) |
| 0.05 |
| 0．12×0.05 |
故答案为：
| c(H2O) |
| c(CO2)c2(NH3) |
②反应是气体体积减小的反应，改变条件平衡正向进行，
A．提高NH3的浓度 增大二氧化碳转化率，故A符合；
B．反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡正向进行，故B符合；
C．尿素是固体，及时转移生成的尿素，对平衡无影响，故C不符合；
D．使用更高效的催化剂只能改变化学反应速率，不改变平衡，故D不符合；
故答案为：AB．
点评：本题考查了热化学方程式熟悉方法和盖斯电极计算应用，图象分析，化学平衡计算，平衡常数概念的分析应用是解题关键，题目难度中等．
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