尿素（H₂NCONH₂)是有机态氮肥，在农业生产中有着非常重要的作用。

（1）工业上合成尿素的反应分两步进行：

第一步：2NH₃(l)+CO₂H₂NCOONH₄(氨基甲酸铵)(l) △H₁

第二步：H₂NCOONH₄ (l) H2O+ H2NCONH2(l) △H₂

某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件，在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH₃和1 mol CO₂，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。

已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定，      总反应进行到______min时到达平衡。

②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示，则ΔH₂______0(填“>”、“<”或“=”。）

（2）该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变， 固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡总压强/Kpa	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡气体总浓度/10-3mol/L	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

 

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。

A．2V(NH₃)=V(CO₂)                    B．密闭容器中总压强不变

C．密闭容器中混合气体的密度不变       D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。

（3）已知：

N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)    △H₁=+180.6KJ/mol

N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)   △H₂=-92.4KJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   △H₃=-483.6KJ/mol

则4NO(g)+4NH₃(g) +O₂(g)= 4N₂(g)+6 H₂O(g)的△H=___kJ • mol^-1。

（4）尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时 负极电极反应式可表示为______。

 

 

尿素（H₂NCONH₂)是有机态氮肥，在农业生产中有着非常重要的作用。

（1）工业上合成尿素的反应分两步进行：

第一步：2NH₃(l)+CO₂H₂NCOONH₄(氨基甲酸铵)(l) △H₁

第二步：H₂NCOONH₄ (l) H2O+ H2NCONH2(l) △H₂

某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件，在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH₃和1 mol CO₂，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。

①已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定，总反应进行到______min时到达平衡。

②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示，则ΔH₂______0(填“>”、“<”或“=”。）

（2）该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变， 固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡总压强/Kpa	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡气体总浓度/10-3mol/L	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

 

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。

A．2V(NH₃)=V(CO₂)                    B．密闭容器中总压强不变

C．密闭容器中混合气体的密度不变       D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。

（3）已知：

N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)    △H₁=+180.6KJ/mol

N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)   △H₂=-92.4KJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   △H₃=-483.6KJ/mol

则4NO(g)+4NH₃(g) +O₂(g)= 4N₂(g)+6 H₂O(g)的△H=___kJ • mol^-1。

（4）尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时 负极电极反应式可表示为______。

 

 

利用光能和光催化剂，可将CO₂和H₂O转化为CH₄和O₂。紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH₄产量随光照时间的变化如下左图所示。

　　　

(1)在0－30小时内，CH₄的平均生成速率v_I、v_II和v_III从大到小的顺序为                ；反应开始后的12小时内，在第       种催化剂的作用下，收集的CH₄最多。

(2)将所得CH₄与H₂O(g)通入聚焦太阳能反应器，一定温度下发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)  K＝27mol²·L^－2。将等物质的量的CH₄和H₂O(g)充入1L恒容密闭容器，在上述温度下发生反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.10mol，CH₄的平衡转化率为      　  （保留两位有效数字）。

(3)甲烷燃料电池是利用CH₄跟氧气或空气反应将化学能转化成电能的装置，电解质溶液是强碱。下面有关说法正确的是      　（填编号）。

A．负极反应为：O₂+2H₂O+4e^- －→4OH-；

B．负极反应为：CH₄+10OH^- - 8e^-－→CO₃^2-+7H₂O

C．放电时溶液中的阴离子向负极移动

D．随放电的进行，溶液的pH值不变

(4)如上右图是一个电化学装置示意图，甲烷燃料电池作其电源。

①如果A为含有铁、银、金、碳杂质的粗铜，B为纯铜，C为CuSO₄溶液，通电后，Cu^2＋的浓度将　    　(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②如果A是铂电极，B是石墨电极，C是KBr溶液，通电时阳极的电极反应式是__________________________。

③特定条件下，该装置使用惰性电极电解Na₂SO₄浓溶液可制得少量过氧化氢：在阳极上SO被氧化成S₂O(过二硫酸根离子)，S₂O与H₂O反应即可生成H₂O₂，

S₂O＋2H₂O === 2SO＋H₂O₂＋2H^＋。若各反应物质的转化率均为100%，则要制取1 mol H₂O₂，理论上燃料电池需消耗CH₄的物质的量为              。