Question

（14分）1773年，伊萊爾·羅埃爾（Hilaire Rouelle）發(fā)現(xiàn)尿素。1828年，弗里德里希·維勒首次使用無(wú)機(jī)物質(zhì)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(xué)反應(yīng)方程式為                       。
（2）工業(yè)上尿素是由CO₂和NH₃在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為                      當(dāng)氨碳比的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖1所示。
①A點(diǎn)速率v_逆（CO₂）      點(diǎn)速率為V_正（CO₂）（填“大于”、“小于”或“等于”）
②NH₃的平衡轉(zhuǎn)化率為                   。

（3）人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖2。
①電源的負(fù)極為         （填“A”或“B”）。
②陰極室中發(fā)生的電極反應(yīng)式為               
③電解結(jié)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(biāo)準(zhǔn)狀況），則除去的尿素為       g（忽略氣體的溶解）。

Answer 1

（14分）
（1）2KCNO+(NH₄)₂SO₄=2CO(NH₂)₂+K₂SO₄
（2）2NH₃+CO₂CO(NH₂)₂+H₂O     小于     30%
（3）B （1分）    2H⁺+2e^- ="=" H₂ ↑ （1分）            不變      6.0 （其余均2分）

（1）一個(gè)簡(jiǎn)單的復(fù)分解反應(yīng)：2KCNO+(NH₄)₂SO₄=2CO(NH₂)₂+K₂SO₄
（2）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。
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(méi)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；
②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(yáng)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。
③由以上的方程式可計(jì)算出除去的尿素為6.0g