Question

氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。

(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。

 

反應(yīng)①②③為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

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

(2)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)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(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝______。該溫度下平衡常數(shù)K的計(jì)算結(jié)果為_____。

②為進(jìn)一步提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，下列措施中能達(dá)到目的的是________。

A．提高NH3的濃度 B．增大壓強(qiáng)

C．及時(shí)轉(zhuǎn)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(xué)反應(yīng)的能量變化圖可知反應(yīng)①②③中產(chǎn)物能量都小于反應(yīng)物能量，故都是放熱反應(yīng)；反應(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)條件下尿素是液體，改變尿素的量，平衡不移動(dòng)。