题目内容
【题目】尿素[CO(NH2)2]是一种高效化肥，也是一种化工原料。
（1）恒温恒容下，在某密闭容器中充入CO(NH2)2和H2O，在120℃、催化剂作用下发生反应：CO(NH2)2 (s) + H2O(g)
2 NH3(g)+CO2(g) △H >0。该反应的化学平衡常数的表达式K= 。
关于该反应的下列说法正确的是
A．混合气体的平均相对分子质量不再改变，可以作为化学平衡到达的标志
B．在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大
C．降低温度使CO(NH2)2的转化率增大
D．达到平衡后，再充入少量H2O，重新达到平衡，H2O的转化率会减小
（2）一定条件下，某密闭容器中充入等物质的量的NH3和CO2，发生反应：CO2(g) +2NH3(g)
CO (NH2)2 (s) +H2O(g)，混合气体中NH3的体积分数[φ(NH3)]随时间变化关系如图所示。
则a点的正反应速率V正(CO2)_________ b点的逆反应速率V逆(CO2)(填“>”、“=”或“<”)；氨气的平衡转化率是___________ 。
【答案】（1）
(2分) ad(2分)
（2）>(2分) 75% (2分)
【解析】
试题分析：（1）反应CO(NH2)2 (s) + H2O(g)
2 NH3(g)+CO2(g) 化学平衡常数的表达式K=
；a．反应体系中有固体，反应只有达到平衡时气体的总质量才保持不变，混合气体的平均相对分子质量不再改变，故a正确；b．平衡常数只与温度有关，故b错误；c．降低温度，平衡逆向移动，CO(NH2)2的转化率降低，故c错误；d．达到平衡后，再充入少量H2O，平衡正向移动，H2O的转化率会减小，故d正确，答案为ad；
（2）氨气的体积分数从50%变化为20%后体积分数保持不变，说明B点反应达到平衡状态，A点氨气体积百分含量大于B的氨气体积百分含量，说明反应正向进行达到平衡状态，A点的正反应速率大于B点的正反应速率，故v正(CO2)＞v逆(CO2)；
设氨气为50mol，二氧化碳为50mol，氨气消耗的物质的量x，开始氨气体积分数为50%，则
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)
起始量(mol) 50 50 0 0
变化量(mol) x 0.5x 0.5x 0.5x
平衡量(mol) 50-x 50-0.5x 0.5x 0.5x
平衡时氨气的体积分数为20%，故
=20%；解得x=37.5mol，
故氨气的平衡转化率=
=75%。
【题目】实验室制备一硝基甲笨（主要含邻硝基甲苯和对硝基甲苯）的反应原理、实验装
密度/（g·cm-3) | 沸点／℃ | 式量 | 溶解性 | |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 92 | 不溶于水，易溶于一硝基甲苯 |
对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 137 | 不溶于水，易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 137 | 不溶于水，易溶于液态烃 |
实验步骤：
① 配制混酸，组装如图反应装置。取100 mL 烧杯，用10 mL 浓硫酸与30 mL 浓硝酸配
制混酸，加入恒压滴液漏斗中，把15 mL 甲苯（折合质量13.0g）加入三颈烧瓶中。
② 向室温下的甲苯中逐滴加混酸，边滴边搅拌，混合均匀。
③ 在50一60℃ 下发生反应，直至反应结束。
④ 除去混酸后，依次用蒸馏水和10% NaCO3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。
请回答下列问题：
（l）配制40mL 混酸的操作是________________
（2）装置中还缺少__________（填仪器名称）。如果温度超过60℃，将会有____（填物质名称）生成。
（3）分离粗产品和水的操作方法是__________
（4）产品用10% NaCO3溶液洗涤之后，再用蒸馏水洗涤，检验产品是否洗干净的操作是_______
（5）为了得到更纯净的硝基苯，还须先向液体中加入_______除去水，然后蒸馏，若最终得到产品的质量为13.70g，则一硝基甲苯的产率是________。