2023年高考化学一轮复习（人教版） 第7章 专项特训5　化学反应速率、平衡综合题.docx

专项特训5　化学反应速率、平衡综合题
1．二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源。以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应Ⅰ：2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)　ΔH1＝－159.47 kJ·mol－1
反应Ⅱ：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH2＝＋72.49 kJ·mol－1
请回答下列问题：
(1)写出CO2和NH3为原料生成尿素和气态水的热化学方程式：_________________________，
反应Ⅱ自发进行的条件是_________________________________________________________。
(2)CO2和NH3为原料合成尿素的反应中影响CO2转化率的因素很多，图1为某特定条件下，不同水碳比和温度影响CO2转化率变化的趋势曲线。
下列说法不正确的是________(填字母)。
A．温度升高该反应平衡常数逐渐减小，移走部分尿素平衡向正方向移动
B．当温度低于190 ℃，随温度升高CO2转化率逐渐增大，其原因可能是温度升高平衡向正方向移动
C．当温度高于190 ℃后，随温度升高CO2转化率逐渐减小，其原因可能是温度升高发生了副反应
D．其他条件相同时，为提高CO2的转化率，生产中可以采取的措施是提高水碳比
(3)某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c(CO2)的因素，在恒温下将0.4 mol NH3和0.2 mol CO2放入容积为2 L的密闭容器中，t1时达到平衡，其c(CO2)随时间t变化趋势曲线如图2所示。则其逆反应的平衡常数为_________________________________________________。
答案　(1)2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝－86.98 kJ·mol－1　高温
(2)ABD　(3)6.25×10－5
解析　(1)由盖斯定律：反应Ⅰ＋反应Ⅱ，得到2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝－86.98 kJ·mol－1；反应Ⅱ的ΔH＞0，ΔS＞0，要使ΔG＝ΔH－T·ΔS＜0，则T需要较大，即该反应为高温自发。
(2)合成尿素的反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数逐渐减小，尿素为固体，移走部分尿素平衡不移动，故A错误；温度越高，发生副反应的可能性越高，会导致二氧化碳转化率减小，故C正确；根据图像，水碳比越高，二氧化碳的转化率越低，故D错误。
(3)在恒温下将0.4 mol NH3和0.2 mol CO2放入容积为2 L的密闭容器中，达到平衡时，
　　　 2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)
起始/(mol·L－1) 0.2 0.1
变化/(mol·L－1) 0.15 0.075
平衡/(mol·L－1) 0.05 0.025
逆反应的平衡常数K＝c2(NH3)·c(CO2)＝0.052×0.025＝6.25×10－5。
2．丙烯是重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯***、环氧丙烷等。“丁烯裂解法”是一种重要的丙烯生产