尿素[CO(NH2)2]是首個由無機物合成的有機化合物,通常用作植物的氮肥。合成尿素的主要反應如下:
i.2NH3(l)+CO2(g)?
(l)(氨基甲酸銨)△H=-a kJ/mol
ii.
(l)?
(l)+H2O(l)△H=+b kJ/mol
iii.2
?
(縮二脲)+NH3 (副反應,程度較小)
(1)實驗室制取氨氣的化學方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)CO(NH2)2中C為+4價,N的化合價-3-3。
(3)CO2和NH3合成尿素的熱化學方程式為2NH3(l)+CO2(g)?
(l)+H2O(l)△H=(b-a)kJ/mol2NH3(l)+CO2(g)?
(l)+H2O(l)△H=(b-a)kJ/mol。
(4)工業上提高氨碳比(n(NH3)n(CO2)),可以提高尿素的產率,結合反應i~iii,解釋尿素產率提高的原因提高氨碳比( n(NH3)n(CO2))有利于反應i、ii正向移動,促進甲基甲酸銨分解生成尿素,有利于反應ⅲ逆向移動,抑制副反應ⅲ的發生,從而提高尿素產率提高氨碳比( n(NH3)n(CO2))有利于反應i、ii正向移動,促進甲基甲酸銨分解生成尿素,有利于反應ⅲ逆向移動,抑制副反應ⅲ的發生,從而提高尿素產率。
(5)某科研小組模擬工業合成尿素,一定條件下,在0.5L的密閉容器中投入4molNH3和1molCO2,測得反應中各組分的物質的量隨時間變化如圖1所示:

①反應進行到10min時,用CO2表示反應i的速率υ(CO2)=0.148mol/(L?min)0.148mol/(L?min) 。
②合成總反應的快慢由慢的一步決定,則合成尿素的總反應的快慢由第iiii步反應決定(填“i”或“ii”)。
(6)我國研制出非貴金屬鎳鉬基高效電催化劑,實現電解富尿素廢水低能耗制H2(裝置如圖2)。總反應為:CO(NH2)2+H2O 電解 3H2↑+N2↑+CO2↑。
①A電極連接電源的正正極(填“正”或“負”)。
②A電極的電極反應為CO(NH2)2-6e-+H2O=N2↑+CO2↑+6H+CO(NH2)2-6e-+H2O=N2↑+CO2↑+6H+。
△
△


n
(
N
H
3
)
n
(
C
O
2
)
n
(
N
H
3
)
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C
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電解
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;-3;2NH3(l)+CO2(g)?
(l)+H2O(l)△H=(b-a)kJ/mol;提高氨碳比( )有利于反應i、ii正向移動,促進甲基甲酸銨分解生成尿素,有利于反應ⅲ逆向移動,抑制副反應ⅲ的發生,從而提高尿素產率;0.148mol/(L?min);ii;正;CO(NH2)2-6e-+H2O=N2↑+CO2↑+6H+
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【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:107引用:4難度:0.6
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1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( )
A.容器中 D 的物質的量至少為 0.45 mol B.A 的平均反應速率是 0.010 mol?L-1?s-1 C.容器中 A、B、C、D 的物質的量之比一定是 4:5:4:6 D.容器中 A 的物質的量一定增加了 0.30 mol 發布:2024/12/30 19:30:2組卷:67引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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