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

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

①電源的負極為       (填“A”或“B”)。
②陽極室中發生的反應依次為       、       。
③電解結束后，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(標準狀況)，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）根據反應物和生成物可知，反應的方程式是2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。
（2）①根據圖像可知，B點CO2的轉化率不再發生變化，所以是平衡狀態。因此A點沒有達到平衡狀態，因此A點的逆反應速率小于B的點的正反應速率；如果設CO2的物質的量是1mol，則氨氣是4mol。根據圖像可知，CO2的轉化率是0.6，則消耗CO2是0.6mol，所以消耗氨氣是1.2mol，因此氨氣的轉化率是1.2÷4＝0.3，即30％。
（3）①根據裝置圖可知，和電源B極相連的產生氫氣，所以該電極是陰極，氫離子放電，所以B是電源的負極，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，能氧化尿素生成氮氣和CO2，方程式分別是2Cl--2e-=Cl2↑、CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 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、生活中有著重要作用，減少氮氧化物的排放是環境保護的重要內容之一。請回答下列氮及其化合物的相關問題：
(1)據報道，意大利科學家獲得了極具研究價值的N4，其分子結構與白磷分子的正四面體結構相似。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氣體轉變為N2反應的熱化學方程式：                            。
(2)據報道，NH3可直接用作車用燃料電池，寫出該電池的負極反應式：                          。
(3)在T1℃時，將5 mol N2O5置于10L固定容積的密閉容器中發生下列反應：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)；△H＞0。反應至5分鐘時各物質的濃度不再發生變化，測得NO2的體積分數為50%。
①求該反應的平衡常數K=        (數字代入式子即可)，上述平衡體系中O2的體積分數為__________。
②用O2表示從0～5 min內該反應的平均速率υ(O2)=        。
③將上述平衡體系的溫度降至T2℃，密閉容器內減小的物理量有        。
A．壓強           B．密度          C．反應速率          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 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 來源：不詳 題型：填空題

（10分）肼（N2H4）又稱聯氨，廣泛用于火箭推進劑、有機合成及燃料電池，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，左邊電極上發生的電極反應式為_________。
（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
試寫出氣態肼在氣態四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態水的熱化學方________。
（3）聯氨的工業生產常用氨和次氯酸鈉為原料獲得，寫出反應的離子方程式為_  __。
（4）如圖所示，A是由易導熱材料制成的體積不變的密閉容器，B是一耐化學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）。關閉K2，將各1 mol NO2通過K1、K3分別充入A、B中，反應起始時A、B的體積相同均為a L。

①B中可通過________________判斷可逆反應2NO2N2O4已經達到平衡。
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中到達平衡所需時間t s，達到平衡后容器內壓強為起始壓強的0.8倍，則    平均化學反應速率v(NO2)等于____________________(用含a、t的代數式表示)。
④若平衡后在A容器中再充入0.5mol NO2，則重新到達平衡后，平衡混合氣中NO2的體積分數_______________（填 “變大”“變小”或“不變”）。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（16分）甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，工業上一般可采用如下反應來合成甲醇： CO(g)+2H2(g)    CH3OH(g)  ΔH< 0。
（1）上述反應的平衡常數表達式為K=                  ，以下有關說法正確的是________
a．恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發生變化則可逆反應達到平衡
b．一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c．保持容器體積不變，升高溫度可提高CO的轉化率
d．使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
（2）其它條件相同時，在T1、T2（T1< T2）兩個不同溫度下可逆反應達到平衡，請畫出CO的轉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，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，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極發生的電極反應式為:___________________________，工作一段時間后，當6.4 g甲醇完全反應生成CO2時，有______NA個電子發生轉移。
（H：1  C：12  O：16）

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

下列說法正確的是
A．常溫下能夠進行的化學反應都是放熱反應，高溫下進行的反應都是吸熱反應
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氮氣和氫氣的混合氣體體積大于11.2L
D．原電池裝置的正、負極可以是同一種金屬

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科目：高中化學 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化技術，將CH4轉化成CO，得到CO、CO2和H2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣，即可進行甲醇合成)
（1）制水煤氣的主要化學反應方程式為：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g），此反應是吸熱反應。①此反應的化學平衡常數表達式為                     ；
②下列能提高碳的平衡轉化率的措施是                     。
A．加入C（s）B．加入H2O（g）C．升高溫度D．增大壓強
（2）將CH4轉化成CO，工業上常采用催化轉化技術，其反應原理為：
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工業上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗（其他條件相同）
① X在T1℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×105倍；
② Y在T2℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×105倍；
③ Z在T3℃時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根據上述信息，你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是     （填“X”或“Y”或“Z”），選擇的理由是                                         。
（3）合成氣經壓縮升溫后進入10m3甲醇合成塔，在催化劑作用下，進行甲醇合成，主要反應是：2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反應的平衡常數為160。此溫度下，在密閉容器中加入CO、H2，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：
物質
H2
CO
CH3OH
濃度/（mol·L－1）
0.2
0.1
0.4
①比較此時正、逆反應速率的大�。�v正        v逆（填“>”、“<”或“＝”)。
②若加入同樣多的CO、H2，在T5℃反應，10 min后達到平衡，此時c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝0.7 mol·L－1、則該時間內反應速率v(CH3OH) ＝            mol·(L·min)－1。
（4）生產過程中，合成氣要進行循環，其目的是                                  。

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科目：高中化學 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．能自發進行的化學反應，不一定是△H<0、△S>0
C．吸熱反應發生過程中要不斷從外界獲得能量，放熱反應一定不需要吸收外界能量
D．Ksp不僅與難溶電解質的性質和溫度有關，而且與溶液中的離子濃度有關

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

下列有關能量變化過程的說法正確的是
A．無論是風力發電還是潮汐發電，都是將化學能轉化為電能
B．在稀溶液中所有酸和堿發生的中和反應的反應熱數值都相等
C．化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關
D．下圖中所存在的反應體系，若使用催化劑，E1會減小；若加熱升高體系的溫度，E1會增加

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