Question

    (一) 尿素又稱碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，工業(yè)上利用二氧化碳和氨氣在一定條件下合成尿素。其反應分為如下兩步：
第一步：2NH₃(l)＋CO₂(g) H₂NCOONH₄(氨基甲酸銨) (l)   △H₁= —330.0 kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄(l) H₂O(l)＋H₂NCONH₂(l)          △H₂= + 226.3 kJ·mol^－1
某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 m³ 密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實驗測得反應中各組分的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖所示：
         
①已知總反應的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應的快慢由第      步反應決定。
②反應進行到10 min時測得CO₂的物質(zhì)的量如上圖所示，則用CO₂表示的第一步反應的速率v(CO₂)＝                       mol/(L·min)。
③當反應在一定條件下達到平衡，若在恒溫、恒容下再充入一定量氣體He，則CO(NH₂)₂(l)的質(zhì)量_________(填“增加”、“減小”或“不變”)。
(二)氨是制備尿素的原料，NH₃、N₂H₄等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天等領域有廣泛應用。
   氨氣溶于水得到氨水，在25℃下，將amol/L的氨水與bmol/L的硫酸以3∶2體積比混合反應后溶液呈中性。用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)為_________。
(三)氫氣是合成氨的原料�！皻淠堋睂⑹俏磥碜罾硐氲男履茉�。
(1)在25℃,101KPa條件下，1 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為                                                  。
(2)氫氣通常用生產(chǎn)水煤氣的方法制得。其中C(s)+ H₂O(g)CO(g)+H₂(g)，在850℃時平衡常數(shù)K=1。若向1升的恒定密閉真空容器中同時加入x mol C和6.0mol H₂O。
①當加熱到850℃反應達到平衡的標志有______________ 。
A．容器內(nèi)的壓強不變               B．消耗水蒸氣的物質(zhì)的量與生成CO的物質(zhì)的量相等 
C．混合氣的密度不變        D．單位時間有n個H-O鍵斷裂的同時有n個H-H鍵斷裂
②x應滿足的條件是                  。
(四)CO₂是合成尿素的原料，但水泥廠生產(chǎn)時卻排放出大量的CO₂。華盛頓大學的研究人員研究出一種方法，可實現(xiàn)水泥生產(chǎn)時CO₂零排放，其基本原理如圖所示：
           
(1)上述生產(chǎn)過程的能量轉(zhuǎn)化方式是                                       。
(2)上述電解反應在溫度小于900℃時進行碳酸鈣先分解為CaO和CO₂，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，則陽極的電極反應式為              ，陰極的電極反應式為              。

Answer 1

 (一) ① 二  (1分)； ② 1.5×10^—4 （2分）③ 不變(1分)

(二) mol/L  (3分)

(三)(1) H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(l)  △H=-285.8kJ/mol（2分）

(2) ① A、C（2分）   ② x＞2（1分）

(四）(1)太陽能和電能轉(zhuǎn)化為化學能（1分）

(2) 2CO₃^2－－4e^－=2CO₂↑+O₂↑（1分）；  3CO₂+4e^－=C+2CO₃^2－（1分）