尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物合成的有机化合物,通常用作植物的氮肥。合成尿素的主要反应如下:
i.2NH3(l)+CO2(g)⇌
(l)(氨基甲酸铵)△H=-a kJ/mol
ii.
(l)⇌
(l)+H2O(l)△H=+b kJ/mol
iii.2
⇌
(缩二脲)+NH3 (副反应,程度较小)
(1)实验室制取氨气的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)CO(NH2)2中C为+4价,N的化合价-3-3。
(3)CO2和NH3合成尿素的热化学方程式为2NH3(l)+CO2(g)⇌
(l)+H2O(l)△H=(b-a)kJ/mol2NH3(l)+CO2(g)⇌
(l)+H2O(l)△H=(b-a)kJ/mol。
(4)工业上提高氨碳比(n(NH3)n(CO2)),可以提高尿素的产率,结合反应i~iii,解释尿素产率提高的原因提高氨碳比( n(NH3)n(CO2))有利于反应i、ii正向移动,促进甲基甲酸铵分解生成尿素,有利于反应ⅲ逆向移动,抑制副反应ⅲ的发生,从而提高尿素产率提高氨碳比( n(NH3)n(CO2))有利于反应i、ii正向移动,促进甲基甲酸铵分解生成尿素,有利于反应ⅲ逆向移动,抑制副反应ⅲ的发生,从而提高尿素产率。
(5)某科研小组模拟工业合成尿素,一定条件下,在0.5L的密闭容器中投入4molNH3和1molCO2,测得反应中各组分的物质的量随时间变化如图1所示:

①反应进行到10min时,用CO2表示反应i的速率υ(CO2)=0.148mol/(L•min)0.148mol/(L•min) 。
②合成总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素的总反应的快慢由第iiii步反应决定(填“i”或“ii”)。
(6)我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图2)。总反应为:CO(NH2)2+H2O 电解 3H2↑+N2↑+CO2↑。
①A电极连接电源的正正极(填“正”或“负”)。
②A电极的电极反应为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
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N
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3
)
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电解
【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( )有利于反应i、ii正向移动,促进甲基甲酸铵分解生成尿素,有利于反应ⅲ逆向移动,抑制副反应ⅲ的发生,从而提高尿素产率;0.148mol/(L•min);ii;正;CO(NH2)2-6e-+H2O=N2↑+CO2↑+6H+
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n
(
N
H
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C
O
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:107引用:4难度:0.6
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1.氢气最早于16世纪被人工制取出来,氢气是一种清洁能源。
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(2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
(3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
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