题目内容
尿素在农业生产中起重要作用，其合成过程分两步进行：
2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（l）△H=-117kJ?mol-1
NH2COONH4（l）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJ?mol-1
（1）由氨气和二氧化碳合成尿素的热化学方程式是： ．
（2）第一步反应在11.1Mpa、160℃的条件下反应较快，转化率也较高，第二步反应在相同条件下反应速率较慢，转化率也较低．因此，总反应的反应速率和转化率主要取决于 ．（填“第一步”或“第二步”）
（3）对于第一步反应，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 （填选项编号）．
A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 B．υ正（NH3）=2υ逆（CO2）
C．容器中气体的密度不随时间而变化 D．容器中总质量不随时间而变化
（4）第一步反应生成了1mol氨基甲酸铵，再发生第二步反应时的转化率与温度、压强的关系如图所示：
①在180℃的条件下，P2 P3（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；化学平衡常数K1 K2．
②在某体积为2L的密闭容器中，利用图中的数据，求得160℃时该反应的平衡常数K为 ．
2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（l）△H=-117kJ?mol-1
NH2COONH4（l）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJ?mol-1
（1）由氨气和二氧化碳合成尿素的热化学方程式是：
（2）第一步反应在11.1Mpa、160℃的条件下反应较快，转化率也较高，第二步反应在相同条件下反应速率较慢，转化率也较低．因此，总反应的反应速率和转化率主要取决于
（3）对于第一步反应，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是
A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 B．υ正（NH3）=2υ逆（CO2）
C．容器中气体的密度不随时间而变化 D．容器中总质量不随时间而变化
（4）第一步反应生成了1mol氨基甲酸铵，再发生第二步反应时的转化率与温度、压强的关系如图所示：
①在180℃的条件下，P2
②在某体积为2L的密闭容器中，利用图中的数据，求得160℃时该反应的平衡常数K为
考点：热化学方程式,转化率随温度、压强的变化曲线
专题：化学平衡专题
分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式；
（2）总反应的反应速率和转化率主要取决于飞乐速率慢的；
（3）判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同，各组分浓度保持不变；
（4）①图象分析可知，180°C，P3条件下氨基甲酸铵转化率大于P2，依据反应特征是气体体积增大的反应，压强越大平衡逆向进行；平衡常数岁温度变化，不随浓度，压强变化；
②分析图象160°C转化率为60%，结合平衡三段式列式计算平衡浓度计算平衡常数；
（2）总反应的反应速率和转化率主要取决于飞乐速率慢的；
（3）判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同，各组分浓度保持不变；
（4）①图象分析可知，180°C，P3条件下氨基甲酸铵转化率大于P2，依据反应特征是气体体积增大的反应，压强越大平衡逆向进行；平衡常数岁温度变化，不随浓度，压强变化；
②分析图象160°C转化率为60%，结合平衡三段式列式计算平衡浓度计算平衡常数；
解答：
解：（1）①2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（l）△H=-117kJ?mol-1
②NH2COONH4（l）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJ?mol-1
依据盖斯定律①+②得到2NH3（g）+CO2（g）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=-102kJ?mol-1；
故答案为：2NH3（g）+CO2（g）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=-102kJ?mol-1；
（2）第一步反应在11.1Mpa、160℃的条件下反应较快，转化率也较高，第二步反应在相同条件下反应速率较慢，转化率也较低，总反应的反应速率和转化率主要取决于第二步；
故答案为：第二步；
（3）对于第一步反应，2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（l）△H=-117kJ?mol-1，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同，各组分浓度保持不变；
A．反应前后气体质量变化，物质的量变化，所以容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，证明反应达到平衡状态，故A正确；
B．依据反应速率之比等于化学方程式计量数之比，表示的是正反应速率之比，υ正（NH3）=2υ逆（CO2），说明二氧化碳正反应速率和你反应速率相同，选项中错误，故B错误；
C．反应生成液体，气体质量变化，体积变化，容器中气体的密度不随时间而变化，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．NH2COONH4（l）是液体，密闭容器中容器中的总质量守恒，容器中总质量不随时间而变化，能说明反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：A、D；
（4）①NH2COONH4（l）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJ?mol-1在180°C的条件下，P3条件下氨基甲酸铵转化率大于P2，说明压强越小，平衡越想气体体积增大的分析进行，所以转化率越大，证明P2＞P3；平衡常数随温度变化，不随压强浓度变化，所以化学平衡常数K1=K2；
故答案为：＞，=；
②在某体积为2L的密闭容器中，利用图中的数据，求得160℃时NH2COONH4（l）转化率为60%，设NH2COONH4（l）起始量为1mol
NH2COONH4（l）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）
1 0 0
0.6 0.6 0.6
1-0.6 0.6 0.6
平衡常数K=
×
=0.09mol2?L-2；
160°C时该反应的平衡常数K为0.09mol2?L-2；
故答案为：0.09mol2?L-2；
②NH2COONH4（l）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJ?mol-1
依据盖斯定律①+②得到2NH3（g）+CO2（g）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=-102kJ?mol-1；
故答案为：2NH3（g）+CO2（g）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=-102kJ?mol-1；
（2）第一步反应在11.1Mpa、160℃的条件下反应较快，转化率也较高，第二步反应在相同条件下反应速率较慢，转化率也较低，总反应的反应速率和转化率主要取决于第二步；
故答案为：第二步；
（3）对于第一步反应，2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（l）△H=-117kJ?mol-1，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同，各组分浓度保持不变；
A．反应前后气体质量变化，物质的量变化，所以容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，证明反应达到平衡状态，故A正确；
B．依据反应速率之比等于化学方程式计量数之比，表示的是正反应速率之比，υ正（NH3）=2υ逆（CO2），说明二氧化碳正反应速率和你反应速率相同，选项中错误，故B错误；
C．反应生成液体，气体质量变化，体积变化，容器中气体的密度不随时间而变化，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．NH2COONH4（l）是液体，密闭容器中容器中的总质量守恒，容器中总质量不随时间而变化，能说明反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：A、D；
（4）①NH2COONH4（l）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJ?mol-1在180°C的条件下，P3条件下氨基甲酸铵转化率大于P2，说明压强越小，平衡越想气体体积增大的分析进行，所以转化率越大，证明P2＞P3；平衡常数随温度变化，不随压强浓度变化，所以化学平衡常数K1=K2；
故答案为：＞，=；
②在某体积为2L的密闭容器中，利用图中的数据，求得160℃时NH2COONH4（l）转化率为60%，设NH2COONH4（l）起始量为1mol
NH2COONH4（l）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）
1 0 0
0.6 0.6 0.6
1-0.6 0.6 0.6
平衡常数K=
| 0.6mol |
| 2L |
| 0.6mol |
| 2L |
160°C时该反应的平衡常数K为0.09mol2?L-2；
故答案为：0.09mol2?L-2；
点评：本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用，化学平衡影响因素分析，平衡常数计算应用，图象分析是解题关键，题目难度中等．
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②乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点之一．
③乙醇属于可再生资源，使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾．
④太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等都属于可再生能源．
⑤乙醇属于一级能源．
①推广乙醇汽油可以减轻环境污染，降低尾气中一氧化碳含量．
②乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点之一．
③乙醇属于可再生资源，使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾．
④太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等都属于可再生能源．
⑤乙醇属于一级能源．
| A、①②⑤ | B、①②③ |
| C、③④ | D、①②③④ |
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