Question

氨是最重要的化工產品之一。

(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得。有關化學反應的能量變化如下圖所示。

 

反應①②③為________反應(填“吸熱”或“放熱”)。

CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為___________。

(2)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應為：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(g)。

①某溫度下，向容積為10 L的密閉容器中通入2 mol NH3和1 mol CO2，反應達到平衡時CO2的轉化率為50%。該反應的化學平衡常數表達式為K＝______。該溫度下平衡常數K的計算結果為_____。

②為進一步提高CO2的平衡轉化率，下列措施中能達到目的的是________。

A．提高NH3的濃度 B．增大壓強

C．及時轉移生成的尿素 D．使用更高效的催化劑

 

Answer 1

　(1)放熱　CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1

(2)①　100 L2·mol－2　②AB

【解析】　(1)由化學反應的能量變化圖可知反應①②③中產物能量都小于反應物能量，故都是放熱反應；反應③－①－②×3即可得到CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1。

(2)① 2NH3(g)＋CO2(g)??CO(NH2)2(l)＋H2O(g)

初始濃度

(mol·L－1) 0.2 0.1 0 　 0

轉化濃度

(mol·L－1) 0.1 0.05 0.05 0.05

平衡濃度

(mol·L－1) 0.1 0.05 0.05 0.05

K＝＝100 L2·mol－2。

②該反應條件下尿素是液體，改變尿素的量，平衡不移動。