Question

【題目】用氨氣制取尿素的反應(yīng)為：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH＜0

(1)該反應(yīng)能自自發(fā)進(jìn)行的條件是___________

(2)反應(yīng)在恒容密閉容器中達(dá)到平衡時(shí)，下列說法不正確的是________

A.加入催化劑，平衡常數(shù)不變

B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化

C.容器內(nèi)的氣體密度不再變化

D.降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

(3)某溫度下，向容積為10L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2，該反應(yīng)進(jìn)行到40s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。

①該段時(shí)間內(nèi)用NH3表示的平均反應(yīng)速率為___________

②該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)K的值為________。

③圖中的曲線表示該反應(yīng)在前25 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中的NH3濃度變化。若在25s時(shí)保持其它條件不變情況下使用催化劑，使反應(yīng)延續(xù)至70s，請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫出25~70s內(nèi)該反應(yīng)的進(jìn)程曲線__________。

(4)尿素在水溶液中會(huì)分解，某研究小組分別用三份不同初始濃度的尿素溶液測(cè)定分解反應(yīng)速率，得到c(CO(NH2)2)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示：

根據(jù)圖中信息，如何說明分解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大__________。

Answer 1

【答案】較低溫度 A 5×10－3mol·L－1·s－1 25 25℃與15℃曲線相比，25℃c(初始)小，但同一時(shí)間段△c大(即v大)，說明升溫加快反應(yīng)

【解析】

(1)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S＜0，結(jié)合反應(yīng)特征分析判斷需要的條件；

(3) ①利用求反應(yīng)速率；

②利用三等式求平衡常數(shù)。

(1)反應(yīng)△H＜0，隨著反應(yīng)進(jìn)行，氣體分子數(shù)減少，則△S＜0，根據(jù)△H-T△S＜0，則溫度越低，越有利于自發(fā)，所以自發(fā)進(jìn)行的條件為較低溫度；

(2)A、平衡常數(shù)只和溫度有關(guān)，加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，A錯(cuò)誤，符合題意；

B、恒溫恒容時(shí)，壓強(qiáng)和物質(zhì)的量成正比，反應(yīng)在恒容密閉容器中達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則壓強(qiáng)都不再變化，B正確，不符合題意；

C、根據(jù)，反應(yīng)在恒容密閉容器中達(dá)到平衡時(shí)，氣體質(zhì)量不變，體積不變，則密度不再變化，C正確，不符合題意；

D、平衡后，降低溫度，平衡向放熱的方向移動(dòng)，即正反應(yīng)方向，D正確，不符合題意；

答案選A；

(3)某溫度下，向容積為10L的密閉容器通入4mol NH3和2molCO2，進(jìn)行到40s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%，結(jié)合三行計(jì)算列式，

①該段時(shí)間內(nèi)用NH3表示的平均反應(yīng)速率為；

②該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)；

③如圖1中的曲線表示該反應(yīng)在前25s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中的NH3濃度變化，若在25s時(shí)保持其它條件不變情況下使用催化劑，使反應(yīng)延續(xù)至70，使用催化劑時(shí)，只改變反應(yīng)速率，不改變化學(xué)平衡，曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在橫坐標(biāo)40之前，縱坐標(biāo)必需在0.20mol·L－1的線上，如圖為；

(4)由圖象可知，25℃反應(yīng)物起始濃度較小，但0～6min的平均反應(yīng)速率（曲線的斜率）仍比15℃大，可說明水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大，答案為25℃與15℃曲線相比，25℃c(初始)小，但同一時(shí)間段△c大(即υ大)，說明升溫加快反應(yīng)。