（1）工业上，以CO2和NH3为原料在一定条件下合成尿素的化学方程式为：2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）写出该反应平衡常数的表达式；其他条件不变时增大压强，混合气体的平

Question

（1）工业上，以CO₂和NH₃为原料在一定条件下合成尿素的化学方程式为：
2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）
写出该反应平衡常数的表达式___；其他条件不变时增大压强，混合气体的平均相对分子质量___（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）．
（2）合成氨的原料之一为氢气，以天然气为燃料合成氢气的原理如下：
①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H=+206.4 kJ•mol^-1
②CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ•mol^-1
则甲烷与水蒸汽反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为___．
（3）对于（2）中的反应①，下列措施一定能使平衡体系中的H₂体积分数增大的是___
A．升高温度
B．增大水蒸汽浓度
C．加入高效催化剂
D．减小压强．

Answer 1

（1）2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）
化学反应的平衡常数K=(生成物平衡浓度幂次方乘积)/(反应物平衡浓度幂次方乘积)=(c(H2O))/(c2(NH3)c(CO2))，其他条件不变时增大压强，平衡向气体体积减小的方向进行，该反应是气体体积进行的反应气体质量也减小，则M=(m)/(n)比值无法确定，
故答案为：(c(H2O))/(c2(NH3)c(CO2))，无法确定；
（2）①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H=+206.4 kJ•mol^-1
②CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ•mol^-1
则甲烷与水蒸汽反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②得到所需热化学方程式，CH₄（g）+2H₂O（g）⇌CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.2kJ•mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+2H₂O（g）⇌CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.2kJ•mol^-1；
（3）①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H=+206.4 kJ•mol^-1
反应是气体体积增大的吸热反应，一定能使平衡体系中的H₂体积分数增大，平衡正向进行，且不能增大氢气本身的量，结合平衡移动原理分析判断选项；
A．反应是吸热反应，升高温度平衡正向进行，H₂体积分数增大，故A正确；
B．增大水蒸汽浓度，会提高甲烷转化率，但氢气的体积分数不一定增大，故B错误；
C．加入高效催化剂改变反应速率，不改变化学平衡，氢气含量不变，故C错误；
D．减小压强，平衡正向进行，氢气体积分数增大，故D正确；
故选AD．