Question

【題目】科學(xué)家們對(duì)CO2的應(yīng)用研究日新月異。

(1)合成尿素的原料是CO2和NH3，合成原理分兩步：

①合成氨基甲酸銨：CO2(g)＋2NH3(g)===NH2COONH4(s) ΔH＝－159.47 kJ/mol

②氨基甲酸銨分解：NH2COONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝＋28.49 kJ/mol

則2 mol CO2完全反應(yīng)合成尿素所________(填“吸收”或“釋放”)的熱量為________。

(2)最近科學(xué)家們研制成功一種新型催化劑，能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄�。在常壓�?00 ℃，CO2與H2體積比為1∶4時(shí)反應(yīng)，CO2轉(zhuǎn)化率達(dá)90%。

①寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________。

②某興趣小組，在一定條件下，在體積為V L的密閉容器中，模擬發(fā)生此反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為__________________________；

由下圖可知升高溫度，K將________(填“增大”、“減小”或“不變”)；300 ℃時(shí)，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡，以H2的濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率：______________(用nA、tA、V表示)。

Answer 1

【答案】(1)釋放 261.96 kJ

(2)①CO2＋4H2CH4＋2H2O

②K＝ 減小 mol/(L·min)

【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，①＋②得CO2(g)＋2NH3(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH＝－130.98 kJ/mol，故2 mol CO2完全反應(yīng)合成尿素所釋放的熱量為261.96 kJ。(2)根據(jù)反應(yīng)物的體積比及產(chǎn)物中有CH4，可得出此反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2＋4H2CH4＋2H2O；該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝；從圖中看出該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度，K將減��；依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義知，300 ℃時(shí)，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是 mol/(L·min)。