Question

（1）在合成氨的原料氣制備過程中混有CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應(yīng)來實現(xiàn)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0，反應(yīng)達(dá)到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有

 

．
（2）在容積為2L容器中發(fā)生反應(yīng)CO（g）+H₂O（g）?CO₂ （g）+H₂ （g），已知c（CO₂）與反應(yīng)時間t變化曲線如圖甲．若在t₀時刻將容器的體積擴大至4L，請在答題卡圖中繪出c（CO₂）隨反應(yīng)時間t變化曲線．

（3）工業(yè)上尿素CO（NH₂）₂由CO₂和NH₃在一定條件下合成，其化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
（4）合成尿素時，當(dāng)氨碳比

n(NH3)

n(CO2)

=4，CO₂的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示．
①A點的逆反應(yīng)速率υ_逆（CO₂）

 

B點的正反應(yīng)速率為υ_正（CO₂）（填“＞”、“＜”或“=”）
②NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）提高CO的轉(zhuǎn)化率可以使平衡正向進行，根據(jù)化學(xué)平衡移動原理來回答判斷；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），是一反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，當(dāng)把2L容器中t₀時c（CO）=2.0mol/L，在t₀時刻將容器的體積擴大至4L，此時c（CO）=1.0mol/L，平衡不移動，各濃度未原平衡時的

1

2

；
（3）CO₂和NH₃合成CO（NH₂）₂，根據(jù)元素守恒可知，同時還有H₂O生成，配平書寫方程式；
（4）①由CO₂的轉(zhuǎn)化率隨時間變化圖可知在A點時反應(yīng)還未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)仍將繼續(xù)正向進行；
②設(shè)CO₂的初始物質(zhì)的量為a，則NH₃的初始物質(zhì)的量為4a，由圖可知，CO₂的轉(zhuǎn)化率為60%，故轉(zhuǎn)化的二氧化碳為0.6a，根據(jù)方程式計算轉(zhuǎn)化的NH₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計算．

解答： 解：（1）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H＜0表明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，化學(xué)平衡向著放熱方向即正向進行，或吸收除去二氧化碳化學(xué)平衡正向移動，故答案為：適當(dāng)降低溫度或吸收除去二氧化碳；
（2）CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），是一反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，當(dāng)把2L容器中t₀時c（CO）=2.0mol/L，在t₀時刻將容器的體積擴大至4L，此時c（CO）=1.0mol/L，平衡不移動，各濃度未原平衡時的

1

2

，c（CO）與反應(yīng)時間t變化曲線為：，
故答案為：；

（3）CO₂和NH₃合成CO（NH₂）₂，根據(jù)元素守恒可知，同時還有H₂O生成，化學(xué)方程式為：2NH₃+CO₂

一定條件  .

CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案為：2NH₃+CO2

一定條件  .

CO（NH₂）₂+H₂O；
（4））①由CO₂的轉(zhuǎn)化率隨時間變化圖可知在A點時反應(yīng)還未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)仍將繼續(xù)正向進行，故v_逆（CO₂）小于B點平衡時的化學(xué)反應(yīng)速率，
故答案為：＜；
②設(shè)CO₂的初始物質(zhì)的量為a，則NH₃的初始物質(zhì)的量為4a，由圖可知，CO₂的轉(zhuǎn)化率為60%，故轉(zhuǎn)化的二氧化碳為a×60%=0.6a，根據(jù)方程式可知，轉(zhuǎn)化的NH₃的物質(zhì)的量為0.6a×2=1.2a，故平衡時氨氣的轉(zhuǎn)化率定為

1.2a

4a

×100%=30%，故答案為：30%．

點評：本題較為綜合，從多個角度考查外界條件對化學(xué)平衡的影響、化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡計算等，側(cè)重考查化學(xué)平衡移動在化學(xué)工藝中的應(yīng)用以及化學(xué)平衡計算，題目難度中等．