Question

化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义。
（1）工业生产可以用NH₃（g）与CO₂（g）经过两步反应生成尿素，两步反应的能量变化示意图如下：

则NH₃（g）与CO₂（g）反应生成尿素的热化学方程式为                  。
（2）已知反应Fe(s) +CO₂(g) FeO(s) +CO(g) ΔH ="a" kJ/mol
测得在不同温度下，该反应的平衡常数K随温度的变化如下：

①该反应的化学平衡常数表达式K=            ，a           0（填“>”、“<”或“=”）。在500℃ 2L密闭容器中进行反应，Fe和CO₂的起始量均为4 mol，则5 min后达到平衡时CO₂的转化率为              ，生成CO的平均速率v(CO)为             。
②700℃反应达到平衡后，要使该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有    
（填字母）。

A．缩小反应器容积	B．增加Fe的物质的量
C．升高温度到900℃	D．使用合适的催化剂

Answer 1

（1）2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂O（l）+H₂NCONH₂（s）△H=-134kJ?mol^-1；（2）c(CO)/c(CO₂)；＞；50%；0.2mol/（Lmin）；C。

试题分析：（1）第一步：2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂NCOONH₄（l，氨基甲酸铵）△H₁=-272KJ/mol，第二步：H₂NCOONH₄（l）?H2O（l）+H₂NCONH₂（s）△H2=138KJ/mol，根据盖斯定律，两个过程相加得到NH₃（g）与CO₂（g）反应生成尿素的热化学方程式为2NH₃（g）+CO₂（g）?H₂O（l）+H₂NCONH₂（s）△H=-134kJ?mol^-1；（2）①反应Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常数k=c(CO)/c(CO₂)
，由表中数据可知，对于反应①，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应进行，故a＞0，
令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，则：
Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g）
开始（mol）：4                  0
变化（mol）：x                  x
平衡（mol）：4-x                 x
所以x/4?x=1解得x=2，故二氧化碳的转化率为2/4×100%=50%，故CO表示的平均速率v（CO）=2mol
/2L×5min=0.2mol/（L?min）。②A、缩小反应器容积，压强增大，化学平衡不移动，故A错误；B．增加Fe的物质的量，不会引起化学平衡的移动，故B错误；C．升高温度到900℃，化学平衡正向移动，故C正确；D．使用合适的催化剂，不会引起化学平衡的移动，故D错误。