Question

尿素[CO（NH₂）₂]是首個由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下：
2NH₃(g)＋CO₂(g)  CO(NH₂)₂(l) ＋ H₂O (l) ΔH < 0 。回答下列問題：
已知工業(yè)上合成尿素分兩步進(jìn)行，相關(guān)反應(yīng)如下：
反應(yīng)Ⅰ：2NH₃(g)＋CO₂(g)  NH₂COONH₄(s)   ΔH₁< 0
反應(yīng)Ⅱ：NH₂COONH₄(s)  CO(NH₂)₂(l)＋ H₂O (l)  ΔH ₂> 0
（1）下列示意圖中[a表示2NH₃（g）+CO₂（g），b表示NH₃COONH₄（s），c表示CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）]，能正確表示尿素合成過程中能量變化曲線是（填序號）     。

（2）某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在恒定溫度下，將氨氣和二氧化碳按2：1的物質(zhì)的量之比充入一體積為10L的密閉容器中（假設(shè)容器體積不變，生成物的體積忽略不計），經(jīng)20min達(dá)到平衡，各物質(zhì)濃度的變化曲線如下圖所示。
（2）①從圖中得知?c(CO₂)=0.2mol/L,則v(CO₂)= ?c(CO₂)/t= 0.01mol·L^-1·min^-1。
①在上述條件下，從反應(yīng)開始至20min時，二氧化碳的平均反應(yīng)速率為       。
②為提高尿素的產(chǎn)率，下列可以采取的措施有           。

A．縮小反應(yīng)容器的容積

B．升高溫度

C．平衡體系中及時分離出CO（NH2）2

D．使用合適的催化劑

③該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=     ；若升高體系的溫度，容器中NH₃的體積分?jǐn)?shù)將
    （填“增加”、“減小”或“不變”）。
④若保持平衡的溫度和體積不變，25min時再向容器中充入2mol氨氣和1mol二氧化碳，在40min時重新達(dá)到平衡，請在上圖中畫出25~50min內(nèi)氨氣的濃度變化曲線。

Answer 1

（12分）
（1）C
（2）①0.01mol·L^-1·min^-1        ②A
③      不變
④

試題分析：（1）反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng)，能量：a>b，總反應(yīng)是房熱反應(yīng)，能量：a>c，符合的是C圖像。
②A項：縮小體積，平衡正向移動，故正確；B項：反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，故錯誤。C項：平衡體系中及時分離出CO（NH₂）₂，改變液體的量平衡不移動，故錯；D項：平衡不移動，故錯。故選A。③平衡常數(shù)等于生成物氣體的濃度冪之積除去反應(yīng)物氣體的濃度冪之積。
點評：本題考查了化學(xué)平衡知識，包括化學(xué)平衡的建立和特征等，題目難度較大，分析清楚反應(yīng)的原理是解題的關(guān)鍵。