Question

【題目】在工業(yè)合成尿素時常用與作原料進行生產．

如圖為合成氨反應，氮氣、氫氣按體積比為1：3投料時不同溫度和壓強、使用相同催化劑條件下，平衡混合物中氨的體積分數(shù)圖象．

若分別用和表示從反應開始至達平衡狀態(tài)A、B時的化學反應速率，則 ______ 填“”、“”或“”．

在、下，的轉化率為

______ 計算結果保留小數(shù)點后1位．

將氨水與的鹽酸等體積混合，若反應后混合溶液顯堿性，則反應混合液中各離子濃度由大到小的順序為 ______ ．

與 經過兩步反應生成尿素，兩步反應的能量變化示意圖如下：

與 反應生成尿素的熱化學方程式為 ______ ．

工業(yè)上合成尿素時，既能加快反應速率，又能提高原料利用率的措施有 ______ 填序號

A.升高溫度 加入催化劑 將尿素及時分離出去 增大反應體系的壓強

某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為的密閉容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳，實驗測得反應中各組分隨時間的變化如圖所示：

已知總反應的速率通常由慢的一步反應決定，則合成尿素總反應的速率由第 ______ 步反應決定．

反應進行到10min時測得的物質的量如圖所示，則用表示的第一步反應的速率 ______ ．

Answer 1

【答案】 D 二

【解析】

溫度越大，壓強越大，反應速率越大；

在、下，氨氣的體積分數(shù)為，則

所以，以此計算轉化率；

將氨水與的鹽酸等體積混合，二者反應，溶液中的溶質為等物質的量濃度的氨水和氯化銨溶液，溶液呈堿性，說明一水合氨電離程度大于銨根離子水解程度；

由圖示可知，兩步反應的完成的熱效應與一步完成的熱效應是相同的；

該反應是氣體體積減小的放熱反應，既能加快反應速率、又能提高原料利用率的措施是增大壓強；

已知總反應的快慢由慢的一步決定，結合圖象變化趨勢，圖象表達反應的判斷，反應快慢可以依據(jù)第一步和第二步反應的曲線斜率比較大��；

分析圖象計算10分鐘時二氧化碳的消耗物質的量，結合化學反應速率概念計算得到．

溫度越大，壓強越大，反應速率越大，由圖可知，B對應的溫度、壓強大，則反應速率大，故答案為：；

在、下，氨氣的體積分數(shù)為，則

，，氫氣的轉化率，

故答案為：；

將氨水與的鹽酸等體積混合，二者反應，溶液中的溶質為等物質的量濃度的氨水和氯化銨溶液，溶液呈堿性，溶液中，說明一水合氨電離程度大于銨根離子水解程度，結合電荷守恒得，所以離子濃度大小順序是，

故答案為：；

由圖示可知，兩步反應的完成的熱效應與一步完成的熱效應是相同的，將兩個反應相加可得，

故答案為：；

該反應是氣體體積減小的放熱反應，既能加快反應速率、又能提高原料利用率的措施是增大壓強，故選D；

由圖象可知在15分鐘左右，氨氣和二氧化碳反應生成氨基甲酸銨后不再變化發(fā)生的是第一步反應，氨基甲酸銨先增大再減小最后達到平衡，發(fā)生的是第二步反應，從曲線斜率不難看出第二步反應速率慢，所以已知總反應的快慢由慢的一步決定，

故答案為：二；

依據(jù)圖象分析，二氧化碳再進行到10min時物質的量為，所以此時的反應速率。

故答案為：。