Question

合成尿素的反应为：2NH₃ (g) +CO₂ (g)⇌CO(NH₂)₂(s) +H₂O (g) +Q（Q>0）一定条件下，在10 L的恒容密闭容器中，充入2molNH₃和1molCO₂。反应经5min后达到平衡，测得容器中的浓度为0.05mol/L。完成下列填空：

(1)平均反应速率v（NH₃）=_____________。

(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是__________(填序号)。

a.2v正（NH₃）=v逆（H₂O）          b.气体的平均相对分子质量不随时间而变化

c. NH₃和CO₂的比例保持不变         d.气体的压强不再发生变化

(3)为提高尿素的产率，工业上用该反应生产要素时，合适的反应条件是_______。（填序号）

a.200℃ b.800℃        c.101kPa        d.24000kPa

Answer

0.02mol/（L·min） bd ad

【解析】

(1)根据已知信息，计算平衡时氨气的转化量，再根据公式计算速率；

(2)根据化学平衡状态的特征判断，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；

(3)根据影响平衡移动的因素进行分析。

(1)一定条件下，在10L的恒容密闭容器中，充入2mol NH3和1mol CO2，反应经5min后达到平衡，测得容器中CO2的浓度为0.05mol·L-1，则消耗0.5molCO2、1molNH3，则氨气的反应速率为=0.02mol/(L·min)，故答案为：0.02mol/(L·min)；

(2) a．2υ正(NH3)＝υ逆(H2O)，正逆反应速率不等，没有达到平衡状态，a项错误；

b．反应前后气体的物质的量不等，气体的平均相对分子质量不随时间而变化，可说明达到平衡状态，b项正确；

c．充入2mol NH3和1mol CO2，且按2：1反应，则无论是否达到平衡状态，NH3和CO2的比例都保持不变，c项错误；

d．反应前后气体体积不等，则气体的压强不再发生变化，可说明达到平衡状态，d项正确；故答案为：bd；

(3)为提高氨气的转化率，采用使得化学平衡正向移动的措施即可，正反应为放热反应，体积减小，工业上用该反应生产尿素时，合适的反应条件是低温高压，故选：ad。