Question

(15分）二氧化碳的过度排放会引发气候问题，而进行有效利用则会造福人类，如以CO2和 NH3 为原料合成尿素。经研究发现该反应过程为：

① CO2(g) + 2NH3(g) NH2COONH4(s) △H1

② NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s) + H2O(g) △H2>0

请回答下列问题：

（1）研究反应①的平衡常数（K）与温度（T）的关系，如图1所示，则△H1____0。(选填“>”、“<”或“=”)。

（2）有体积可变（活塞与容器之间的摩擦力忽略不计）的密闭容器如图2所示，现将3molNH3和2molCO2放入容器中，移动活塞至体积V为3L，用铆钉固定在A、B点，发生合成尿素的总反应如下：

CO2(g) + 2NH3(g) CO(NH2)2(s) + H2O(g)

测定不同条件、不同时间段内的CO2的转化率，得到如下数据：

CO2的转化率T（℃）	10min	20min	30min	40min
T1	30%	65%	75%	75%
T2	45%	50%	a1	a2

①T1℃下，l0min内NH3的平均反应速率为__________。

②根据上表数据，请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”)；T2℃下，第30min 时，a1=________，该温度下的化学平衡常数为_________。

③T2℃下，第40min时，拔去铆钉（容器密封性良好）后，活塞没有发生移动，再向容器中通人3molCO2，此时v(正）_____ v (逆）（选填“>”、“<”或“=”），判断的理由是______。

（3）请在下图中补画出合成氨总反应2NH3(g) + CO2(g)CO(NH2)2(s) + H2O(g)过程中能量变化图，并标明中间产物〔NH2COONH4(s)〕、 生成物CO(NH2)2(s) + H2O(g)〕。

Answer 1