Question

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下图所示。

 

反应①②③为________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___________。

(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10 L的密闭容器中通入2 mol NH3和1 mol CO2，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

 

Answer 1

　(1)放热　CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1

(2)①　100 L2·mol－2　②AB

【解析】　(1)由化学反应的能量变化图可知反应①②③中产物能量都小于反应物能量，故都是放热反应；反应③－①－②×3即可得到CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1。

(2)① 2NH3(g)＋CO2(g)??CO(NH2)2(l)＋H2O(g)

初始浓度

(mol·L－1) 0.2 0.1 0 　 0

转化浓度

(mol·L－1) 0.1 0.05 0.05 0.05

平衡浓度

(mol·L－1) 0.1 0.05 0.05 0.05

K＝＝100 L2·mol－2。

②该反应条件下尿素是液体，改变尿素的量，平衡不移动。