二氧化碳和氨气合成有机氮肥 二氧化碳和氨气反应生成尿素

尿素是含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素．（1）肥效相同时，尿素与硝酸

（1）肥效相同，即含N元素质量相同，m（尿素）×

2N

CO(NH2)2

=m（硝酸铵）×

2N

NH4NO3

，即m（尿素）×

28

60

=m（硝酸铵）×

28

80

，所以，

m(尿素)

m(硝酸铵)

=

3

4

，

尿素与水反应生成碳酸铵，据原子守恒写出方程式为：CO（NH2）2+2H2O═（NH4）2CO3，故答案为：

3

4

；CO（NH2）2+2H2O═（NH4）2CO3；

（2）①反应物的能量小于生成物，反应吸热，故答案为：吸热；反应物能量小于生成物；

②由图示可知，两步反应的完成的热效应与一步完成的热效应是相同的，将两个反应相加可得2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=-134 kJ/mol，

故答案为：2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=-134 kJ/mol；

（3）据题意可知，氯气氧化了尿素生成二氧化碳、氮气和氯化氢，反应的离子方程式为：CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6H++6Cl-，

故答案为：CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6H++6Cl-；

（4）2分子尿素失氨气缩合，结合乙醇脱水成醚，由原子守恒可知化学方程式为++NH3↑，故答案为：++NH3↑．

氮肥的合成办法？哪个办法更简单？

选1

1 不用消耗大量的电，也不用高温消耗大量的能量

2 吸收太阳能电解海水的成本高，步骤又多

3 高温对设备要求高，消耗能量也高。

NH4CL单独结晶析出供作氮肥”怎么就能析出

侯德榜制碱法高温析出什么晶体

（联合制碱法）

（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3

(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓

（3）2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑

氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，这是第一步。第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠之所以沉淀是因为他的溶解度很小。

根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大，而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理，在 278K ～ 283K(5 ℃～ 10 ℃ ) 时，向母液中加入食盐细粉，而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。

此法优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到 96 ％； NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2 ，革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序。

（一） 尿素又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素．其反应分

（一）①由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化，发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二部反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，已知总反应的快慢由慢的一步决定，故合成尿素总反应的快慢由第二步决定，

故答案为：二；

②依据图象分析，二氧化碳再进行到10min时物质的量为0.25mol，所以此时的反应速率为=

1mol?0.25mol

500L

10min

1.5×10-4mol/L?min，

故答案为：1.5×10-4mol/L?min；

③恒温、恒容下再充入一定量气体He，对平衡不产生影响，故CO（NH2）2（l）的质量不变，

故答案为：不变；

（二）a mol/L的氨水与b mol/L的硫酸以3：2体积比混合反应后溶液呈中性，设硫酸的体积为2V，则氨水的体积为3V，n（SO42-）=bmol/L×2V=2bVmol，电荷守恒：n（NH4+）+n（H+）=2n（SO42-）+n（OH-），溶液呈中性，即n（H+）=n（OH-），即n（NH4+）=2n（SO42-）=4bVmol；c（OH-）=10-7mol/L，c（NH4+）=

4bVmol

3V

=

4b

3

mol/L，氨水中的电离常数为=

c(NH4+)?c(OH?)

c(NH3?H2O)

=

4b

3

×10?7

a?

4b

3

=

4b

3a?4b

×10?7mol/L，

故答案为：

4b

3a?4b

×10?7mol/L；

（三）（1）氢气燃烧热的化学方程式为：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l），已知在25℃，101KPa条件下，1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则Q=2×142.9kJ=285.8kJ，故氢气燃烧热的热化学方程式为：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l），△H=-285.8kJ/mol，

故答案为：H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l），△H=-285.8kJ/mol；

（2）①C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），

A．反应前后气体的体积不等，故容器内的压强不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故A正确；

B．消耗水蒸气是正反应，生成CO也是正反应，故消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故B错误；

C．密度=

总质量

体积

，总质量在变，体积不变，故混合气的密度不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故C正确；

D．单位时间有n个H-O键断裂是正反应，同时有n个H-H键断裂是逆反应，但正逆反应速率不等，故单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故D错误，

故答案为：AC；

②C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），

开始（mol）：6       0       0

转化（mol）：a       a       a

平衡（mol）：6-a     a       a

K=

a×a

6?a

=1，a=2，故x应满足的条件是：x＞2，

故答案为：x＞2；

（四）（1）根据图2可知：上述生产过程的能量转化方式为：太阳能和电能转化为化学能，

故答案为：太阳能和电能转化为化学能；

（2）上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应是碳酸根离子失电子生成氧气的过程，电极反应为：2CO32–4e-═2CO2↑+O2↑，阴极是二氧化碳得到电子生成碳，依据电子守恒和传导离子配平书写电极反应为：3CO2+4e-═C+2CO32-；

故答案为：2CO32–4e-═2CO2↑+O2↑；3CO2+4e-═C+2CO32-．