尿素(H
2NCONH
2)是一種非常重要的高氮化肥,工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下:2NH
3(l)+CO
2(g)
H
2O(l)+H
2NCONH
2(l) △H=-103.7 kJ·mol
-1 試回答下列問題:
(1)下列措施中有利于提高尿素的產(chǎn)率的是__________。
A.采用高溫 B.采用高壓 C.尋找更高效的催化劑
(2)合成尿素的反應(yīng)在進行時分為如下兩步:
第一步:2NH
3(l)+CO
2(g)
H
2NCOONH
4(l) (氨基甲酸銨) △H1
第二步:H
2NCOONH
4(l)
H
2O(l)+H
2NCONH
2(l) △H2
某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實驗測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如下圖Ⅰ所示:
①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第_______步反應(yīng)決定,總反應(yīng)進行到 _______ min時到達平衡。
②反應(yīng)進行到10 min時測得CO2的物質(zhì)的量如圖所示,則用CO2表示的第一步反應(yīng)的速率v(CO2)=_________ 。
③第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上右圖Ⅱ所示,則△H2 ________0(填“>”“<”或“=”)
④第一步反應(yīng)的△S ________0(填“>”、“<”或,“=”),在________(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行。