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【题目】用氨气制取尿素的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0

(1)该反应能自自发进行的条件是___________

(2)反应在恒容密闭容器中达到平衡时,下列说法不正确的是________

A.加入催化剂,平衡常数不变

B.容器内的压强不再变化

C.容器内的气体密度不再变化

D.降低温度,平衡向正反应方向移动

(3)某温度下,向容积为10L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%。

①该段时间内用NH3表示的平均反应速率为___________

②该温度下此反应平衡常数K的值为________。

③图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH3浓度变化。若在25s时保持其它条件不变情况下使用催化剂,使反应延续至70s,请在图中用实线画出25~70s内该反应的进程曲线__________。

(4)尿素在水溶液中会分解,某研究小组分别用三份不同初始浓度的尿素溶液测定分解反应速率,得到c(CO(NH2)2)随时间变化趋势如图所示:

根据图中信息,如何说明分解反应速率随温度升高而增大__________。

【答案】较低温度 A 5×10-3mol·L-1·s-1 25 25℃与15℃曲线相比,25℃c(初始)小,但同一时间段△c大(即v大),说明升温加快反应

【解析】

(1)自发进行的判断依据是△H-T△S<0,结合反应特征分析判断需要的条件;

(3) ①利用求反应速率;

②利用三等式求平衡常数。

(1)反应△H<0,随着反应进行,气体分子数减少,则△S<0,根据△H-T△S<0,则温度越低,越有利于自发,所以自发进行的条件为较低温度;

(2)A、平衡常数只和温度有关,加入催化剂,化学反应速率加快,该反应是放热反应,温度升高,化学平衡常数减小,A错误,符合题意;

B、恒温恒容时,压强和物质的量成正比,反应在恒容密闭容器中达到平衡时,各物质的物质的量不变,则压强都不再变化,B正确,不符合题意;

C、根据,反应在恒容密闭容器中达到平衡时,气体质量不变,体积不变,则密度不再变化,C正确,不符合题意;

D、平衡后,降低温度,平衡向放热的方向移动,即正反应方向,D正确,不符合题意;

答案选A;

(3)某温度下,向容积为10L的密闭容器通入4mol NH3和2molCO2,进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%,结合三行计算列式,

①该段时间内用NH3表示的平均反应速率为;

②该温度下此反应平衡常数;

③如图1中的曲线表示该反应在前25s内的反应进程中的NH3浓度变化,若在25s时保持其它条件不变情况下使用催化剂,使反应延续至70,使用催化剂时,只改变反应速率,不改变化学平衡,曲线的转折点在横坐标40之前,纵坐标必需在0.20mol·L-1的线上,如图为;

(4)由图象可知,25℃反应物起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大,可说明水解反应速率随温度升高而增大,答案为25℃与15℃曲线相比,25℃c(初始)小,但同一时间段△c大(即υ大),说明升温加快反应。

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