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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
 
.
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;
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=
0.6mol
2L
×
0.6mol
2L
=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;
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.
练习册系列答案
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下列两种物质不属于同分异构体的是(  )
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(2)Si、P、S元素的第一电离能由小到大的顺序是:
 
(用元素符号填写).
(3)CN-离子中和N2分子中的π键数目比为
 
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(4)铁元素组成的单质晶体堆积模型为
 
密堆积.
(5)下列关于金属晶体和离子晶体的说法中,错误的是
 
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A.都可采取“紧密堆积”结构
B.都具有较高熔点和沸点
C.离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合,在空间呈现有规律的排列所形成的晶体
D.金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”之间的相互作用将不复存在
(6)现在人们已经有多种方法来测定阿伏伽德罗常数,X射线衍射法就是其中一种.通过对金晶体的X射线衍射图象的分析,可以得出金晶体的晶胞如图所示(面心立方体).若金原子的半径为d cm,金的密度为b g/cm3,金的摩尔质量为M g/mol,通过这些数据计算阿伏伽德罗常数为
 
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有位于周期表前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素,其原子序数依次增大.已知A原子核外有三个未成对电子;A与B形成的一种化合物常温下是红棕色气体;化合物C2E的晶体为离子晶体;D单质的熔点在同周期单质中最高;E原子核外的M层中只有两对成对电子;F原子核外最外层电子数与C相同,其余各层均充满.请根据以上信息,回答下列问题:
(1)A、B、C、D四种原子的第一电离能由小到大的顺序为
 
(用元素符号表示).
(2)C的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点
 
(填“高”或“低”),理由是
 
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(3)E的最高价氧化物分子的空间构型是
 
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(4)基态F+离子的核外电子排布式是
 
,F的高价离子与A的最常见氢化物形成的配离子的化学式为
 
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(5)Q分子是A2B的等电子体,Q的结构式为
 
,Q分子的中心原子的杂化类型是
 
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(6)如图是B、F两元素组成的一种化合物的晶胞,其化学式为
 
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Ⅰ.下面列出了几组物质或粒子,请将合适的组号填写在空格上.
①金刚石与“足球烯”(C60);  ②D与T;   ③16O、17O和18O;④氧气(O2)与臭氧(O3); 
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,(2)是同位素的
 
,(3)是同分异构体的
 
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Ⅱ.在下列变化中:①干冰气化 ②硝酸钾熔化 ③食盐溶于水 ④HCl溶于水 ⑤蔗糖溶于水 ⑥HI分解.用序号填空:(1)未破坏化学键的是
 
,
    (2)仅离子键被破坏的是
 
,
    (3)仅共价键被破坏的是
 
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NA为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是(  )
A、22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
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某能使酚酞变红的无色透明的溶液中能大量共存离子组是(  )
A、Fe3+ K+ SO42- NO3-
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节能减排成为社会发展过程中不可回避的问题.下列说法正确的是(  )
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.
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⑤乙醇属于一级能源.
A、①②⑤B、①②③
C、③④D、①②③④

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A、pH=13的NaOH溶液中OH-离子数目为0.1N
B、lL 0.lmol?L-1的氨水中OH-离子数目为0.1N
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D、1L0.1mol?L-1的NH4NO3溶液中NH4+离子数目为0.1N

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