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.其反应分为如下两步:
第一步:2NH
3(l)+CO
2(g)⇌H
2NCOONH
4(l)(氨基甲酸铵)△H
1=-330.0kJ•mol
-1第二步:H
2NCOONH
4(l)⇌H
2O(l)+CO(NH
2)
2(l)△H
2=+226.3kJ•mol
-1某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5m
3密闭容器中投入4mol NH
3和1mol CO
2,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图所示:
(1)已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第
步反应决定,总反应进行到第
min时到达平衡.
(2)反应进行到10min时测得CO
2的物质的量如图所示,则用CO
2表示的第一步反应的速率v(CO
2)=
.
(3)当反应在一定条件下达到平衡,若在恒温恒容下再充入一定量气体He,则CO(NH
2)
2(l)的质量
(填“增加”、“减小”或“不变”).