【簡介】
尿素，又稱（carbamide)，是由碳、氮、氧、氫組成的有機化合物，又稱脲。因為在人尿中含有這種物質，所以取名尿素。尿素是一種白色晶體，無臭無味，熔點132.7℃，溶于水、甲醛、液態氨和醇，難溶于乙醚、氯仿。呈弱堿性。它是最簡單的有機化合物之一。相對分子質量60，分子式為H2NCONH2（CO(NH2)2）。
尿素分子的球棍模型
尿素分子的比例模型
尿素是哺乳動物和某些魚類體內蛋白質代謝分解的主要含氮終產物，人在普通膳食的情況下，每日尿中可排出尿素25—30克，接近尿中總氮量的87％。也是目前含氮量最高的氮肥，含氮量約為46.67%。它易保存，使用方便，對土壤的破壞作用小，是目前使用量較大的一種化學，適用于各種土壤和植物。
尿素化肥包裝
尿素化肥顆粒
【工業生產】
工業上用和二氧化碳在一定條件下合成尿素。
2NH3 + CO2 → CO(NH2)2+ H2O
而這個反應一般認為是由兩個分步反應組成。
第一步：氨與CO2作用生成氨基甲酸銨
2NH3+ CO2 = NH4COONH2 （1）
第二步：氨基甲酸銨脫水生成尿素
NH4COONH2= CO(NH2)2 + H2O （2）
這兩個反應都是可逆反應，反應（1）是放熱反應，在常溫下實際上可以進行到底，在100kPa、150℃時，反應進行的很快、很完全，為瞬時反應，而反應（2）是吸熱反應，進行的比較緩慢，且不完全，這就使其成為合成尿素的控制反應。生產尿素的簡要生產流程如下圖所示：
尿素的基本生產流程
【發現歷史】
1773年，伊萊爾·羅埃爾（Hilaire Rouelle）發現尿素。1828年，德國化學家弗里德里希·維勒首次使用無機物質氰酸銨（NH4CNO，一種無機化合物，可由氯化銨和氰酸銀反應制得)與硫酸銨人工合成了尿素。本來他打算合成氰酸銨，卻得到了尿素。尿素的合成揭開了人工合成有機物的序幕。同時，也證明了活力論的錯誤（活力論認為無機物與有機物有根本性差異，所以無機物無法變成有機物，有機化合物只能由生物的細胞在一種特殊的力量——生命力的作用下產生，人工合成是不可能的）。
弗里德里希·維勒
【中考例題】
1．（2015·北京）化學肥料對糧食增產起著重要作用，下列能作磷肥的是（ ）
A． NH4HCO3B． CO（NH2）2 C． KNO3 D． Ca（H2PO4）2
解答：解：A、NH4HCO3中含有氮元素，屬于氮肥，故選項錯誤．
B、CO（NH2）2中含有氮元素，屬于氮肥，故選項錯誤．
C、KNO3中含有氮元素和鉀元素，屬于復合肥，故選項錯誤．
D、Ca （H2PO4）2中含有磷元素，屬于磷肥，故選項正確．
故選：D．
2．（2015·南寧）尿素[CO（NH2）2]是一種常用的化學肥料，它屬于（ ）
A． 鉀肥 B． 磷肥 C． 氮肥 D． 復合肥
分析： 含有氮元素的肥料稱為氮肥，含有磷元素的肥料稱為磷肥，含有鉀元素的肥料稱為鉀肥，同時含有氮、磷、鉀三種元素中的兩種或兩種以上的肥料稱為復合肥．
解答： 解：尿素[CO（NH2）2]只含有營養元素氮元素，屬于氮肥．
故選C．
3．（2015·營口）下列化肥中，屬于復合肥料的是（ ）
A． NH4NO3 B． NH4H2PO4 C． CO（NH2）2 D． K2SO4
分析： 含有氮元素的肥料稱為氮肥，含有磷元素的肥料稱為磷肥，含有鉀元素的肥料稱為鉀肥，同時含有氮、磷、鉀三種元素中的兩種或兩種以上的肥料稱為復合肥．
解答： 解：A、NH4NO3中含有氮元素，屬于氮肥．
B、NH4H2PO4中含有氮元素和磷元素，屬于復合肥．
C、CO（NH2）2中含有氮元素，屬于氮肥．
D、K2SO4中含有鉀元素，屬于鉀肥．
故選B．
4．（2015·重慶）某農技站貨架上待售的化肥有NH4NO3、KNO3、CO（NH2）2，其中缺少的肥料品種是（ ）
A． 氮肥 B． 磷肥 C． 鉀肥 D． 復合肥
分析： 據常見化肥的種類進行解答，含有氮元素的肥料稱為氮肥，含有磷元素的肥料稱為磷肥，含有鉀元素的肥料稱為鉀肥，同時含有氮、磷、鉀三種元素中的兩種或兩種以上的肥料稱為復合肥．
解答： 解：硝酸銨是氮肥、硝酸鉀是復合肥、尿素是氮肥，還缺少的是磷肥．
故選B．
5．(2013.北京27)人類維持生命和健康必須攝取食物。
（3）化肥對提高糧食產量具有重要的作用。尿素[CO(NH2)2]是一種常用的化肥，工業上生產尿素的反應的微觀示意圖如下：
①尿素由 種元素組成，屬于 （填“氮”、“磷”或“鉀”）肥。
②生產尿素的反應中，A與 B的質量比為 。
答案（3）①4 氮 ②17:22
【高考例題】
1．1773年，伊萊爾·羅埃爾（Hilaire Rouelle）發現尿素。1828年，弗里德里希·維勒首次使用無機物質氰酸鉀[KCNO]與硫酸銨人工合成了尿素[CO(NH2)2]。
（1）維勒合成尿素的化學反應方程式為 。
（2）工業上尿素是由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應方程式為 當氨碳比的轉化率隨時間的變化關系如圖1所示。
①A點速率v逆（CO2） 點速率為V正（CO2）（填“大于”、“小于”或“等于”）
②NH3的平衡轉化率為 。
（3）人工腎臟可用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素，原理如圖2。
①電源的負極為 （填“A”或“B”）。
②陰極室中發生的電極反應式為
③電解結束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將 (填“增大”、“減小”、“不變”)若兩極共收集到氣體11.2L（標準狀況），則除去的尿素為 g（忽略氣體的溶解）。
【答案】
（1）2KCNO+(NH4)2SO4=2CO(NH2)2+K2SO4
（2）2NH3+CO2
【解析】（1）一個簡單的復分解反應：2KCNO+(NH4)2SO4=2CO(NH2)2+K2SO4
（2）根據反應物和生成物可知，反應的方程式是2NH3+CO2
2．（2014江蘇）尿素［CO(NH2)2］是首個由無機物人工合成的有機物。人工腎臟可用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素，原理如圖：
【解析】
3．尿素是蛋白質代謝的產物，也是重要的化學肥料。工業合成尿素反應如下：
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)
(1)在一個真空恒容密閉容器中充入CO2和NH3發生上述反應合成尿素，恒定溫度下混合氣體中的氨氣含量如圖所示。
A點的正反應速率v正(CO2)_______B點的逆反應速率v逆(CO2)(填“＞”、“＜”或“＝”)；
氨氣的平衡轉化率為________________________。
(2)氨基甲酸銨是合成尿素的一種中間產物。將體積比為2:1的NH3和CO2混合氣體充入一個容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發生下列反應并達到平衡：2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)
將實驗測得的不同溫度下的平衡數據列于下表：
①關于上述反應的焓變、熵變說法正確的是 。
A.H＜0 ，S＜0 B.H＞0， S＜0 C.H＞0， S＞0 D.H＜0， S＞0
②關于上述反應的平衡狀態下列說法正確的是________________
A.分離出少量的氨基甲酸銨，反應物的轉化率將增大
B.平衡時降低體系溫度，CO2的體積分數下降
C.NH3的轉化率始終等于CO2的轉化率
D.加入有效的催化劑能夠提高氨基甲酸銨的產率
③氨基甲酸銨極易水解成碳酸銨，酸性條件水解更徹底。將氨基甲酸銨粉末逐漸加入1L0.1mol/L的鹽酸溶液中直到pH=7(室溫下，忽略溶液體積變化)，共用去0.052mol氨基甲酸銨，此時溶液中幾乎不含碳元素。
此時溶液中c(NH4+)= ；
NH4+水解平衡常數值為 。
【答案】
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