Question

    (一) 尿素又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。其反应分为如下两步：
第一步：2NH₃(l)＋CO₂(g) H₂NCOONH₄(氨基甲酸铵) (l)   △H₁= —330.0 kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄(l) H₂O(l)＋H₂NCONH₂(l)          △H₂= + 226.3 kJ·mol^－1
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 m³ 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：
         
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第      步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO₂的物质的量如上图所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v(CO₂)＝                       mol/(L·min)。
③当反应在一定条件下达到平衡，若在恒温、恒容下再充入一定量气体He，则CO(NH₂)₂(l)的质量_________(填“增加”、“减小”或“不变”)。
(二)氨是制备尿素的原料，NH₃、N₂H₄等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
   氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将amol/L的氨水与bmol/L的硫酸以3∶2体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为_________。
(三)氢气是合成氨的原料。“氢能”将是未来最理想的新能源。
(1)在25℃,101KPa条件下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为                                                  。
(2)氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C(s)+ H₂O(g)CO(g)+H₂(g)，在850℃时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H₂O。
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有______________ 。
A．容器内的压强不变               B．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等 
C．混合气的密度不变        D．单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂
②x应满足的条件是                  。
(四)CO₂是合成尿素的原料，但水泥厂生产时却排放出大量的CO₂。华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如图所示：
           
(1)上述生产过程的能量转化方式是                                       。
(2)上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为              ，阴极的电极反应式为              。

Answer 1

 (一) ① 二  (1分)； ② 1.5×10^—4 （2分）③ 不变(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)太阳能和电能转化为化学能（1分）

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