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(2014•温州一模)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)
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(2014•温州一模)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(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•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的△S______(填>或<)0,一般在______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,图1为某特定条件下,不同水碳比
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=
;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0.4mol NH3和0.2mol CO2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)尿素在土壤中会发生反应CO(NH2)2+2H2O⇌(NH4)2CO3.下列物质中与尿素有类似性质的是______.
A.NH2COONH4 B.H2NOCCH2CH2CONH2
C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2.
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•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的△S______(填>或<)0,一般在______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,图1为某特定条件下,不同水碳比
n(H2O) |
n(CO2) |
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) |
(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0.4mol NH3和0.2mol CO2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)尿素在土壤中会发生反应CO(NH2)2+2H2O⇌(NH4)2CO3.下列物质中与尿素有类似性质的是______.
A.NH2COONH4 B.H2NOCCH2CH2CONH2
C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2.
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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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