(16分)尿素[CO(NH2)2]是首個由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。
⑴工業(yè)上尿素由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為     。
⑵當(dāng)氨碳比=4時,CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如右圖所示。

①A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v(CO2)      B點(diǎn)的正反應(yīng)速率v(CO2)(填 “大于”、“小于”或“等于”)
②NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為       。
⑶人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如右圖。

①電源的負(fù)極為       (填“A”或“B”)。
②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為       、       。
③電解結(jié)束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將       ;若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則除去的尿素為       g(忽略氣體的溶解)。
(1)2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O (2)①小于    ②30%
(3)①B    ②2Cl--2e-=Cl2↑    CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl   ③不變  7.2
(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物可知,反應(yīng)的方程式是2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。
(2)①根據(jù)圖像可知,B點(diǎn)CO2的轉(zhuǎn)化率不再發(fā)生變化,所以是平衡狀態(tài)。因此A點(diǎn)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),因此A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率小于B的點(diǎn)的正反應(yīng)速率;如果設(shè)CO2的物質(zhì)的量是1mol,則氨氣是4mol。根據(jù)圖像可知,CO2的轉(zhuǎn)化率是0.6,則消耗CO2是0.6mol,所以消耗氨氣是1.2mol,因此氨氣的轉(zhuǎn)化率是1.2÷4=0.3,即30%。
(3)①根據(jù)裝置圖可知,和電源B極相連的產(chǎn)生氫氣,所以該電極是陰極,氫離子放電,所以B是電源的負(fù)極,A是正極。
②陽極失去電子,所以溶液中的氯離子放電,生成氯氣。氯氣具有氧化性,能氧化尿素生成氮?dú)夂虲O2,方程式分別是2Cl--2e-=Cl2↑、CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氮是大氣中含量豐富的一種元素,氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用,減少氮氧化物的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。請回答下列氮及其化合物的相關(guān)問題:
(1)據(jù)報道,意大利科學(xué)家獲得了極具研究價值的N4,其分子結(jié)構(gòu)與白磷分子的正四面體結(jié)構(gòu)相似。已知斷裂1 mol N-N鍵吸收167 kJ熱量,生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量,請寫出N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                            。
(2)據(jù)報道,NH3可直接用作車用燃料電池,寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:                          
(3)在T1℃時,將5 mol N2O5置于10L固定容積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);△H>0。反應(yīng)至5分鐘時各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,測得NO2的體積分?jǐn)?shù)為50%。
①求該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=        (數(shù)字代入式子即可),上述平衡體系中O2的體積分?jǐn)?shù)為__________。
②用O2表示從0~5 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ(O2)=        。
③將上述平衡體系的溫度降至T2℃,密閉容器內(nèi)減小的物理量有        。
A.壓強(qiáng)           B.密度          C.反應(yīng)速率          D.N2O5的濃度
(4)在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),平衡時N2O4與NO2的物質(zhì)的量之比為a,其它條件不變的情況下,分別再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的變化正確的是__________。
A.都引起a減小   B.都引起a增大   C.充入NO2引起a減小,充入N2O4引起a增大
D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a減小

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列能用同一原理解釋的是
A.SO2、Cl2都能使品紅溶液褪色
B.NH4Cl晶體、固體碘受熱都會汽化
C.福爾馬林、葡萄糖與新制Cu(OH)2共熱都有紅色沉淀生成
D.苯、乙烯都能使溴水褪色

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(10分)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,廣泛用于火箭推進(jìn)劑、有機(jī)合成及燃料電池,NO2的二聚體N2O4則是火箭中常用氧化劑。試回答下列問題
(1)肼燃料電池原理如圖所示,左邊電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_________。
(2)火箭常用N2O4作氧化劑,肼作燃料,已知:

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)         △H =-67.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H =-534. 0kJ·mol-1
2NO2(g)N2O4(g)           △H =-52.7kJ·mol-1
試寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水的熱化學(xué)方________。
(3)聯(lián)氨的工業(yè)生產(chǎn)常用氨和次氯酸鈉為原料獲得,寫出反應(yīng)的離子方程式為_  __。
(4)如圖所示,A是由易導(dǎo)熱材料制成的體積不變的密閉容器,B是一耐化學(xué)腐蝕且易于傳熱的體積可變的透明氣囊(體積改變過程中囊體彈力改變忽略不計)。關(guān)閉K2,將各1 mol NO2通過K1、K3分別充入A、B中,反應(yīng)起始時A、B的體積相同均為a L。

①B中可通過________________判斷可逆反應(yīng)2NO2N2O4已經(jīng)達(dá)到平衡。
②若打開K2,平衡后B容器的體積縮至0.4a L,則打開K2之前,氣球B體積為______L。
③若容器A中到達(dá)平衡所需時間t s,達(dá)到平衡后容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始壓強(qiáng)的0.8倍,則    平均化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)等于____________________(用含a、t的代數(shù)式表示)。
④若平衡后在A容器中再充入0.5mol NO2,則重新到達(dá)平衡后,平衡混合氣中NO2的體積分?jǐn)?shù)_______________(填 “變大”“變小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(16分)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇: CO(g)+2H2(g)    CH3OH(g)  ΔH< 0。
(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=                  ,以下有關(guān)說法正確的是________
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.保持容器體積不變,升高溫度可提高CO的轉(zhuǎn)化率
d.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
(2)其它條件相同時,在T1、T2(T1< T2)兩個不同溫度下可逆反應(yīng)達(dá)到平衡,請畫出CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的示意圖。

(3)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH= -a kJ·mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= -b kJ·mol-1
③ H2O(g)= H2O(l) ΔH= -c kJ·mol-1
則 CH3OH(l)+ O2(g) = CO(g) + 2H2O(l)  ΔH=______________kJ·mol-1。
(4)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

C極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:___________________________,工作一段時間后,當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,有______NA個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
(H:1  C:12  O:16)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是
A.常溫下能夠進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng),高溫下進(jìn)行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
B.常溫常壓下,pH = 1的鹽酸中約含有6.02×1023個氫離子
C.常溫常壓下,0.5mol氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w體積大于11.2L
D.原電池裝置的正、負(fù)極可以是同一種金屬

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(本題共8分)
水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下

(注:除去水蒸氣后的水煤氣含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣,即可進(jìn)行甲醇合成)
(1)制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為                     ;
②下列能提高碳的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是                     。
A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高溫度D.增大壓強(qiáng)
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為:
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實驗(其他條件相同)
① X在T1℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
② Y在T2℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③ Z在T3℃時催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是     (填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是                                         。
(3)合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進(jìn)行甲醇合成,主要反應(yīng)是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下,在密閉容器中加入CO、H2,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì)
H2
CO
CH3OH
濃度/(mol·L1
0.2
0.1
0.4
①比較此時正、逆反應(yīng)速率的大。v        v(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入同樣多的CO、H2,在T5℃反應(yīng),10 min后達(dá)到平衡,此時c(H2)=0.4 mol·L1、c(CO)=0.7 mol·L1、則該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) =            mol·(L·min)1
(4)生產(chǎn)過程中,合成氣要進(jìn)行循環(huán),其目的是                                  。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列說法正確的是
A.pH=7的溶液一定是中性溶液
B.能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),不一定是△H<0、△S>0
C.吸熱反應(yīng)發(fā)生過程中要不斷從外界獲得能量,放熱反應(yīng)一定不需要吸收外界能量
D.Ksp不僅與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而且與溶液中的離子濃度有關(guān)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)能量變化過程的說法正確的是
A.無論是風(fēng)力發(fā)電還是潮汐發(fā)電,都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.在稀溶液中所有酸和堿發(fā)生的中和反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值都相等
C.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)
D.下圖中所存在的反應(yīng)體系,若使用催化劑,E1會減;若加熱升高體系的溫度,E1會增加

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