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二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源.以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例.在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H1=akJ•mol-1反应

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二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源.以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例.在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:

反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H1=a kJ•mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ•mol-1
总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ•mol-1
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的△H1=______kJ•mol-1(用具体数据表示).
(2)反应Ⅱ一般在______情况下有利于该反应的进行.
(3)反应Ⅲ中影响CO2平衡转化率的因素很多,下图1为某特定条件下,不同水碳比
n(H2O)
n(CO2)
和温度影响CO2平衡转化率变化的趋势曲线.
①其他条件相同时,为提高CO2的平衡转化率,生产中可以采取的措施是______(填提高或降低)水碳比.
②当温度高于190℃后,CO2平衡转化率出现如图1所示的变化趋势,其原因是______.
(4)反应Ⅰ的平衡常数表达式K1=
1
c(CO2)c2(NH3)
1
c(CO2)c2(NH3)
;如果起始温度相同,反应Ⅰ由在恒温容器进行改为在绝热(与外界没有热量交换)容器中进行,平衡常数K1将______(填增大、减少、不变).
(5)某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c(CO2)的因素,在恒温下将0.4molNH3和0.2molCO2放入容积为2L的密闭容器中,t1时达到平衡过程中c(CO2)随时间t变化趋势曲线如上图2所示.若其他条件不变,t1时将容器体积压缩到1L,请画出t1后c(CO2)随时间t变化趋势曲线(t2达到新的平衡).
(6)由CO2形成的熔融碳酸盐做电解质的燃料电池(MCFC),从技术发展趋势来看,是未来民用发电的理想选择方案之一.现以H2(g)、CO(g)为燃料,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质(如图3).写出碳酸盐燃料电池(MCFC)正极电极反应式______.
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答案和解析
(1)反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2CO2NH4(s)△H1=a kJ•mol-1反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ•mol-1总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ•...
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