合成氨然后再生產尿素是最重要的化工生產。

I．在3個2 L的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進行反應：

3H₂(g) + N₂(g)2NH₃(g)，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時有關數據如下：

容器	甲	乙	丙
反應物投入量	3 mol H2、2 mol N2	6 mol H2、4mol N2	2 mol NH3
達到平衡的時間/min		5	8
平衡時N2的濃度/mol·L－1	c1	1.5
NH3的體積分數	ω1		ω3
混合氣體密度/g·L－1	ρ1	ρ2

 

（1）容器乙中反應從開始到達平衡的反應速率為v(H₂)=___________。

（2）在該溫度下甲容器中反應的平衡常數K=                             (用含c₁的代數式表示)。

（3）分析上表數據，下列關系正確的是________（填序號）：

a．2c₁ > 1.5         b．2ρ₁ = ρ₂       c．ω₃ = ω₁ 

II．工業上用氨氣合成尿素（H₂NCONH₂）的反應在進行時分為如下兩步：

第一步：2NH₃(l)＋CO₂(g) H₂NCOONH₄ (l)  (氨基甲酸銨)   △H1

第二步：H₂NCOONH₄(l)H₂O(l)＋H₂NCONH₂(l)               △H2   

（4）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隨時間的變化如左下圖I所示：

①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。

②第二步反應的平衡常數K隨溫度T的變化如右上圖II所示，則△H2             0；③若第一步反應升溫時氨氣濃度增大，請在圖II中畫出第一步反應K₁隨溫度T變化曲線，并作出必要的標注。

（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工業尾氣中的NO、NO₂，將其轉化為N₂。

①尿素與NO、NO₂三者等物質的量反應為：CO(NH₂)₂+NO+NO₂ =CO₂+2N₂+2H₂O

該反應中的氧化劑為                    （寫化學式）。

②已知：N₂(g)+O₂(g)= 2NO(g)    △H =a kJ·mol^－1

N₂(g)+3H₂(g)= 2NH₃(g)  △H₂=bkJ· kJ·mol^－1

2H₂(g)+O₂(g)= 2H₂O(g)  △H = c kJ·mol^－1

則4NH₃(g) +4NO(g) +O₂(g)= 4N₂(g)+6H₂O(g) △H=              。

③尿素燃料電池結構如下圖所示。其工作時負極電極反應式可表示為                       。