與甲醛反應(yīng)： 這是尿素重要的工業(yè)化學(xué)反應(yīng)之一。在酸或堿催化下，尿素與甲醛發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成脲醛樹脂（UF樹脂），廣泛應(yīng)用于膠粘劑、模塑料、涂料等領(lǐng)域。
與硝酸反應(yīng)： 生成重要的炸藥硝酸尿素（Urea Nitrate）。
與亞硝酸反應(yīng)： 生成氮氣（N?）和二氧化碳（CO?），此反應(yīng)用于定量分析尿素或去除亞硝酸鹽。

縮二脲生成： 尿素加熱至約150°C以上時，兩分子尿素脫去一分子氨，生成縮二脲（NH?CONHCONH?）?？s二脲對某些植物（特別是幼苗）有毒，是化肥尿素質(zhì)量控制的一個重要指標(biāo)（通常要求含量低于1-1.5%）。
絡(luò)合作用： 尿素能與許多金屬離子形成絡(luò)合物，也常用于蛋白質(zhì)變性劑（破壞氫鍵）。

在哺乳動物（包括人類）體內(nèi)，尿素是蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的主要含氮終產(chǎn)物。這一過程主要在肝臟中通過尿素循環(huán)（鳥氨酸循環(huán)）完成：
有毒的氨（NH?）與二氧化碳（CO?）在肝細胞內(nèi)結(jié)合生成氨基甲酰磷酸。
氨基甲酰磷酸與鳥氨酸結(jié)合生成瓜氨酸。
瓜氨酸與天冬氨酸結(jié)合生成精氨琥珀酸。
精氨琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。
精氨酸在精氨酸酶作用下水解，生成尿素和鳥氨酸（重新進入循環(huán)）。
生成的尿素溶解于血液中，經(jīng)腎臟過濾，終隨尿液排出體外。這是維持生物體氮平衡和解除氨毒的關(guān)鍵機制。

哈伯-博世法合成氨 (1913年)：
由弗里茨·哈伯發(fā)明、卡爾·博什工業(yè)化的這一工藝，實現(xiàn)了在高溫（400-500°C）、高壓（15-25 MPa）和鐵基催化劑作用下，從氮氣（N?，來自空氣）和氫氣（H?，通常來自天然氣或煤炭）直接合成氨（NH?）：
N? + 3H? ? 2NH?
這是整個現(xiàn)代氮肥工業(yè)（包括尿素）的基石，解決了固定大氣氮的核心難題。
尿素的工業(yè)生產(chǎn)：
基礎(chǔ)反應(yīng)分兩步：
氨與二氧化碳反應(yīng)生成氨基甲酸銨 (中間體)：
2NH? + CO? ? NH?COONH? (放熱反應(yīng))


挑戰(zhàn)與科學(xué)施用：
氨揮發(fā)損失： 尿素水解產(chǎn)生的NH??會使施肥點局部pH值升高，導(dǎo)致部分NH??轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氨（NH?）揮發(fā)到大氣中。這是尿素氮素損失的主要途徑之一，尤其在高pH值土壤、石灰性土壤、或施于地表未覆土?xí)r損失嚴重。深施覆土、雨后或灌溉前施用、添加脲酶抑制劑（如NBPT）是減少氨揮發(fā)的有效措施。


車用尿素 (柴油機尾氣處理液 - DEF/AUS 32/AdBlue?)：
這是尿素增長快的工業(yè)用途。濃度為32.5%的高純度尿素水溶液。
應(yīng)用于配備選擇性催化還原 (SCR) 系統(tǒng)的柴油車輛（卡車、客車、工程機械、船舶甚至火車）。
工作原理： DEF被噴入發(fā)動機排氣管，在高溫下分解為氨氣（NH?）。NH?在SCR催化劑作用下，將尾氣中的主要污染物氮氧化物 (NOx) 還原為無害的氮氣（N?）和水（H?O），是滿足嚴格排放法規(guī)（如國六、歐六）的核心技術(shù)。
對尿素純度（雜質(zhì)、縮二脲含量）、金屬離子含量等要求極其嚴格。