尿素是人类历史上首个由无机物人工合成的有机物。氨基甲酸铵是以氨气和二氧化碳为原料合成尿素的中间产物。

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1. 尿素 $\text{[math]}$ 是人类历史上首个由无机物人工合成的有机物。氨基甲酸铵 $\text{[math]}$ 是以氨气和二氧化碳为原料合成尿素的中间产物。

(1) 关于尿素的描述错误的是（填标号）。

a.尿素中C原子的杂化方式为sp² b.60g尿素含σ键约为 $\text{[math]}$ 个

c.尿素可与H₂发生加成反应 d.氰酸铵 $\text{[math]}$ 与尿素互为同分异构体

(2) 合成尿素一般认为通过如下步骤来实现：

i. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

ii. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

对于总反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （用“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”表示），K=（用“K₁”“K₂”表示）。

(3) 25℃时，将足量纯净的氨基甲酸铵置于密闭的真空容器中，只发生 $\text{[math]}$

测得容器内压强随时间变化如图所示：

①0~5min内，用分压变化表示 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（用平衡时各气体分压代替平衡浓度计算出的平衡常数，分压=总压×体积分数）

②上述体系平衡后，若只改变下列条件，再次平衡，P（CO₂）一定增大的是（填标号）。

a.压缩容器体积 b.恒容下按 $\text{[math]}$ 充入NH₃和CO₂

c.适当升温 d.恒容下充入He

③25℃下，投入足量的氨基甲酸铵固体后，欲使平衡时 $\text{[math]}$ ，可提前在真空恒容容器中充入一定量的CO₂ ，则提前充入的CO₂压强至少为kPa。

【考点】

盖斯定律及其应用; 化学平衡常数;

【答案】

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综合题普通

在催化剂作用下可将温室气体 $\text{[math]}$ 加氢制甲醇，再通过甲醇制备燃料和化工原料等，是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一。

I．通过以下反应可获得新型能源二甲醚。

① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

（1）反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ________ $\text{[math]}$ 。

（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。

A. 增大 $\text{[math]}$ 浓度，反应①、②的正反应速率都增加

B. 移去部分 $\text{[math]}$ ，反应②、③的平衡均向右移动

C. 加入反应①的催化剂，可提高 $\text{[math]}$ 的平衡转化率

D. 降低反应温度，反应①②③的正、逆反应速率都减小

（3）我国科学者又进一步研究了在 $\text{[math]}$ 催化剂上 $\text{[math]}$ 加氢制甲醇的机理；其主反应历程如图所示( $\text{[math]}$ )。下列说法正确的是___________(填字母)。

A. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%

B. 带*标记的物质是该反应历程中的中间产物

C. 第④步的反应式为 $\text{[math]}$

D. 反应历程中只有 $\text{[math]}$ 键断裂，没有 $\text{[math]}$ 键断裂

II．在 $\text{[math]}$ 下，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在催化剂作用下仅发生上述反应①和②，平衡时 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 选择性S[ $\text{[math]}$ ]及 $\text{[math]}$ 的转化率a随温度的变化如图所示。