Question

【題目】Ⅰ.工業上以NH3、CO2為原料生產尿素[CO(NH2)2]，該反應實際為兩步反應：

第一步：2NH3(g)＋CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=－272kJ·mol－1

第二步：H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH=＋138kJ·mol－1

（1）寫出工業上以NH3、CO2為原料合成尿素的熱化學方程式：___________

（2）某實驗小組模擬工業上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實驗測得反應中各組分的物質的量隨時間的變化如下圖所示：

已知總反應的快慢由慢的一步決定，則合成尿素總反應的快慢由第_________步反應決定，總反應進行到_________min時到達平衡。

Ⅱ.某化學興趣小組在一次實驗探究中發現，向草酸溶液中逐滴加入酸性高錳酸鉀溶液時，發現反應速率變化如圖所示，小組成員探究t1～t2時間內速率變快的主要原因，為此“異常”現象展開討論，猜想造成這種現象的最可能原因有兩種。

猜想Ⅰ：此反應過程放熱，溫度升高，反應速率加快；

猜想Ⅱ：……。

（3）猜想Ⅱ可能是:______________________

（4）基于猜想Ⅱ成立，設計方案進行實驗，請完成以下實驗記錄表內容。

加入試劑	2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4	2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、 1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4， 少量_______固體
實驗現象	褪色時間10min	褪色時間____10min （選填“<” “>”或 “=”）
結論	猜想Ⅱ正確

Answer 1

【答案】 2NH3(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol 一 55 生成的Mn2+（或MnSO4）對該反應有催化作用，加快反應速率 硫酸錳 （或MnSO4） <

【解析】本題主要考查催化劑等影響化學反應速率的因素。

Ⅰ.（1）將上述兩個熱化學方程式相加可得工業上以NH3、CO2為原料合成尿素的熱化學方程式：2NH3(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(NH2)2 (s) ΔH=－134kJ/mol。

（2）已知總反應的快慢由慢的一步決定，由圖中氨基甲酸銨物質的量隨時間的變化可知合成尿素的第二步反應較慢，所以合成尿素總反應的快慢由第二步反應決定。各成分物質的量在55min時不再發生改變，所以總反應進行到55min時到達平衡。

Ⅱ.（3）猜想Ⅱ可能是:生成的Mn2+（或MnSO4）對該反應有催化作用，加快反應進行。

（4）加入少量硫酸錳固體作為催化劑，在催化劑作用下褪色時間縮短，褪色時間<10min。