Question

尿素是蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，也是重要的化學(xué)肥料。工業(yè)合成尿素反應(yīng)如下：

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)

(1)在一個真空恒容密閉容器中充入CO2和NH3發(fā)生上述反應(yīng)合成尿素，恒定溫度下混合氣體中的氨氣含量如圖所示。

A點的正反應(yīng)速率v正(CO2)_______B點的逆反應(yīng)速率v逆(CO2)(填“＞”、“＜”或“＝”)；

氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為________________________。

(2)氨基甲酸銨是合成尿素的一種中間產(chǎn)物。將體積比為2:1的NH3和CO2混合氣體充入一個容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發(fā)生下列反應(yīng)并達(dá)到平衡：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)

將實驗測得的不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

溫度(℃)	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡氣體總濃度 (10－3mol/L)	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

①關(guān)于上述反應(yīng)的焓變、熵變說法正確的是                                。

A.∆H＜0 ，∆S＜0              B.∆H＞0， ∆S＜0    C.∆H＞0， ∆S＞0              D.∆H＜0， ∆S＞0

②關(guān)于上述反應(yīng)的平衡狀態(tài)下列說法正確的是________________

A.分離出少量的氨基甲酸銨，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將增大

B.平衡時降低體系溫度，CO2的體積分?jǐn)?shù)下降

C.NH3的轉(zhuǎn)化率始終等于CO2的轉(zhuǎn)化率

D.加入有效的催化劑能夠提高氨基甲酸銨的產(chǎn)率

③氨基甲酸銨極易水解成碳酸銨，酸性條件水解更徹底。將氨基甲酸銨粉末逐漸加入1L0.1mol/L的鹽酸溶液中直到pH=7(室溫下，忽略溶液體積變化)，共用去0.052mol氨基甲酸銨，此時溶液中幾乎不含碳元素。

此時溶液中c(NH4+)=              ；

NH4+水解平衡常數(shù)值為                       。

化學(xué)家正在研究尿素動力燃料電池，尿液也能發(fā)電！用這種電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水又能發(fā)電。尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示，寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：                               。

Answer 1

(1)大于(2分)，75% (2分)

   (2)①A  (2分)   ②C   (2分)  

 ③0.1mol/L  (2分)    4×10-9 (2分)

   (3)CO(NH2 )2 +H2O - 6e－= CO2 +N 2 + 6H+(2分)