Question

【题目】根据所学知识完成问题：
（1）尿素在农业生产中起重要作用，其合成过程分两步进行：
2NH3（g）+CO2 （g）NH2COONH4（l）△H=﹣117kJmol﹣1
NH2COONH4（l）（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJmol﹣1
①由氨气和二氧化碳合成尿素的热化学方程式是：
②第一步反应在11.1Mpa、160°C的条件下反应较快，转化率也较高，第二步反应在相同条件下反应速率较慢，转化率也较低．因此，总反应的反应速率和转化率主要取决于 ． （填“第一步”或“第二步”）
③对于第一步反应，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是（填选项编号）．
A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
B．υ正（NH3）=2υ逆（CO2）
C．容器中气体的密度不随时间而变化
D．容器中总质量不随时间而变化
（2）工业上合成氨气的反应为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0．现将10mol N2和26molH2置于容积可变的密闭容器中，N2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）、温度（T）的关系如图所示．

回答下列问题：
①反应达到平衡状态B时，容器的容积10L，则T1时，合成氨反应的平衡常数K= ．
②平衡状态由A变到C时，对应的平衡常数K（A）K（C）（填“＞”、“＜”或“=”）．
③平衡状态由A变到B时，对应的平衡常数K（A）K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

【答案】
（1）2NH3（g）+CO2（g）?（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=﹣102kJ?mol﹣1；第二步；ABC
（2）0.025；＞；=
【解析】解：（1）①2NH3（g）+CO2（g）NH2COONH4（l）△H=﹣117kJmol﹣1②NH2COONH4（l）（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJmol﹣1依据盖斯定律①+②得到2NH3（g）+CO2（g）（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=﹣102kJmol﹣1；
所以答案是：2NH3（g）+CO2（g）（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=﹣102kJmol﹣1；②第一步反应在11.1Mpa、160℃的条件下反应较快，转化率也较高，第二步反应在相同条件下反应速率较慢，转化率也较低，总反应的反应速率和转化率主要取决于第二步；
所以答案是：第二步；③对于第一步反应，2NH3（g）+CO2（g）NH2COONH4（l）△H=﹣117kJmol﹣1 ， 能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同，各组分浓度保持不变；A．反应前后气体质量变化，物质的量变化，所以容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，证明反应达到平衡状态，故A正确；B．依据反应速率之比等于化学方程式计量数之比，表示的是正反应速率之比，υ正（NH3）=2υ逆（CO2），说明二氧化碳正反应速率和逆反应速率相同，故B正确；C．反应生成液体，气体质量变化，体积不变化，容器中气体的密度不随时间而变化，能说明反应达到平衡状态，故C正确；D．NH2COONH4①是液体，密闭容器中容器中的总质量守恒，容器中总质量不随时间而变化，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
所以答案是：ABC；
②①反应达到平衡状态B时，氮气的转化率为20%，容器的容积10L，N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）起始量（mol/L）1 2.6 0变化量（mol/L） 1×20%=0.2 0.6 0.4 平衡量（mol/L） 0.82 0.4K= =0.025，所以答案是：0.025；
②N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H＜0，反应是放热反应，温度越低平衡正向进行，氮气转化率增大，图象分析判断T1＜T2 ， 衡状态由A变到C时，温度升高平衡常数减小，所以平衡常数K（A）＞K（C），
所以答案是：＞；③化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，则K不变，所以答案是：=．
【考点精析】认真审题，首先需要了解化学平衡状态本质及特征(化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）)，还要掌握化学平衡状态的判断(状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等)的相关知识才是答题的关键．