合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。

I.在3个2 L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:

3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下:

容器

反应物投入量

3 mol H2、2 mol N2

6 mol H2、4mol N2

2 mol NH3

达到平衡的时间/min

 

5

8

平衡时N2的浓度/mol·L1

c1

1.5

 

NH3的体积分数

ω1

 

ω3

混合气体密度/g·L1

ρ1

ρ2

 

 

(1)容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。

(2)在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=                             (用含c1的代数式表示)。

(3)分析上表数据,下列关系正确的是________(填序号):

a.2c1 > 1.5         b.2ρ1 = ρ2       c.ω3 = ω1 

II.工业上用氨气合成尿素(H2NCONH2)的反应在进行时分为如下两步:

第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸铵)   △H1

第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)               △H2   

(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示:

①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第     步反应决定。

②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示,则△H2             0;③若第一步反应升温时氨气浓度增大,请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线,并作出必要的标注。

(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2,将其转化为N2

①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O

该反应中的氧化剂为                    (写化学式)。

②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g)    △H =a kJ·mol1

N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g)  △H2=bkJ· kJ·mol1

2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)  △H = c kJ·mol1

则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             

③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为                      

 

 

 0  68103  68111  68117  68121  68127  68129  68133  68139  68141  68147  68153  68157  68159  68163  68169  68171  68177  68181  68183  68187  68189  68193  68195  68197  68198  68199  68201  68202  68203  68205  68207  68211  68213  68217  68219  68223  68229  68231  68237  68241  68243  68247  68253  68259  68261  68267  68271  68273  68279  68283  68289  68297  203614 

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