Question

【題目】根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成問(wèn)題：
（1）尿素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起重要作用，其合成過(guò)程分兩步進(jìn)行：
2NH3（g）+CO2 （g）NH2COONH4（l）△H=﹣117kJmol﹣1
NH2COONH4（l）（NH2）2CO（g）+H2O（g）△H=+15kJmol﹣1
①由氨氣和二氧化碳合成尿素的熱化學(xué)方程式是：
②第一步反應(yīng)在11.1Mpa、160°C的條件下反應(yīng)較快，轉(zhuǎn)化率也較高，第二步反應(yīng)在相同條件下反應(yīng)速率較慢，轉(zhuǎn)化率也較低．因此，總反應(yīng)的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率主要取決于 ． （填“第一步”或“第二步”）
③對(duì)于第一步反應(yīng)，能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填選項(xiàng)編號(hào)）．
A．容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
B．υ正（NH3）=2υ逆（CO2）
C．容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化
D．容器中總質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
（2）工業(yè)上合成氨氣的反應(yīng)為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H＜0．現(xiàn)將10mol N2和26molH2置于容積可變的密閉容器中，N2的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與體系總壓強(qiáng)（P）、溫度（T）的關(guān)系如圖所示．

回答下列問(wèn)題：
①反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B時(shí)，容器的容積10L，則T1時(shí)，合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ．
②平衡狀態(tài)由A變到C時(shí)，對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)K（A）K（C）（填“＞”、“＜”或“=”）．
③平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)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依據(jù)蓋斯定律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第一步反應(yīng)在11.1Mpa、160℃的條件下反應(yīng)較快，轉(zhuǎn)化率也較高，第二步反應(yīng)在相同條件下反應(yīng)速率較慢，轉(zhuǎn)化率也較低，總反應(yīng)的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率主要取決于第二步；
所以答案是：第二步；③對(duì)于第一步反應(yīng)，2NH3（g）+CO2（g）NH2COONH4（l）△H=﹣117kJmol﹣1 ， 能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是正逆反應(yīng)速率相同，各組分濃度保持不變；A．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化，物質(zhì)的量變化，所以容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化，證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；B．依據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，表示的是正反應(yīng)速率之比，υ正（NH3）=2υ逆（CO2），說(shuō)明二氧化碳正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相同，故B正確；C．反應(yīng)生成液體，氣體質(zhì)量變化，體積不變化，容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化，能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；D．NH2COONH4①是液體，密閉容器中容器中的總質(zhì)量守恒，容器中總質(zhì)量不隨時(shí)間而變化，不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
所以答案是：ABC；
②①反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B時(shí)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為20%，容器的容積10L，N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）起始量（mol/L）1 2.6 0變化量（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，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越低平衡正向進(jìn)行，氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大，圖象分析判斷T1＜T2 ， 衡狀態(tài)由A變到C時(shí)，溫度升高平衡常數(shù)減小，所以平衡常數(shù)K（A）＞K（C），
所以答案是：＞；③化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，則K不變，所以答案是：=．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無(wú)關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）)，還要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．