尿素(H2NCONH2)是一種非常重要的高氮化肥，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著非常重要的地位。
（1）工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下：
2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H=-103．7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是           
A．采用高溫
B．采用高壓
C．尋找更高效的催化劑
D．減小體系內(nèi)CO2濃度
（2）合成尿素的反應(yīng)在進(jìn)行時分為如下兩步：
第一步：2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸銨)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H2．
某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0．5 L密閉容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，實驗測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如下圖I所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定，總反應(yīng)進(jìn)行到   min時到達(dá)平衡。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如上圖II所示，則△H2    0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在溫度70-95℃時，工業(yè)尾氣中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，將其轉(zhuǎn)化為N2
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)，化學(xué)方程式為
                                                            
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92．4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-483．6 kJ·mol-1
則4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)  △H=    kJ·mol-1
（4）尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如上圖III所示。其工作時負(fù)極電極反應(yīng)式
可表示為                                                   。
（1）A B C （2分）
（2）①2（2分）; 55（2分）② >（2分）
（3）①CO(NH2)2＋NO＋NO2=CO2＋2N2＋2H2O（2分）
②―1627.2kJ·mol―1（2分）
（4）CO(NH2)2＋H2O―6=CO2＋N2＋6H＋（2分）

試題分析：（1）2NH3（l）+CO2（g）=H2O（l）+H2NCONH2（l）△H=-103.7kJ·mol－1，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體體積減��；有利于提高尿素的生成速率需要依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素進(jìn)行分析，
A．采用高溫，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，平衡逆向進(jìn)行，但反應(yīng)速率增大，A符合；
B．反應(yīng)由氣體參加，反應(yīng)前后氣體體積減小，采用高壓，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)速率增大，B符合；
C．尋找更高效的催化劑，催化劑可以加快反應(yīng)速率，但不改變平衡，C符合；
D．減小體系內(nèi)CO2濃度平衡逆向進(jìn)行，反應(yīng)速率減小，D不符合；
故答案為：ABC；
（2）①由圖象可知在15分鐘左右，氨氣和二氧化碳反應(yīng)生成氨基甲酸銨后不再變化發(fā)生的是第一步反應(yīng)，氨基甲酸銨先增大再減小最后達(dá)到平衡，發(fā)生的是第二部反應(yīng)，從曲線斜率不難看出第二部反應(yīng)速率慢，所以已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第二步?jīng)Q定，由圖象變化可知當(dāng)進(jìn)行到55分鐘時，反應(yīng)達(dá)到平衡，
故答案為：2；55；
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的升高增大，說明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H2＞0，故答案為：＞；
（3）①工業(yè)尾氣中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，將其轉(zhuǎn)化為N2，尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)，生成二氧化碳、氮氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO（NH2）2+NO+NO2=CO2+2N2+2H2O，故答案為：CO（NH2）2+NO+NO2=CO2+2N2+2H2O；
②a、N2（g）+O2（g）═2NO（g）．△H=180.6kJ·mol－1
b、N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-92.4kJ·mol－1
c、2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ·mol－1
依據(jù)蓋斯定律c×3-2×b-2×a得到，4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）═4N2（g）+6H2O（g）△H=-1627.2KJ·mol－1，故答案為：―1627.2KJ·mol－1；
（4）依據(jù)尿素燃料電池結(jié)構(gòu)，尿素在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子生成二氧化碳和氮氣，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，酸性介質(zhì)中實際生成水，負(fù)極電極反應(yīng)為：
CO（NH2）2+H2O-6e－=CO2+N2+6H＋；正極電極反應(yīng)為O2+4H＋+4e－=2H2O，故答案為：CO（NH2）2+H2O-6e－=CO2+N2+6H＋．
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

（1）已知下列兩個熱化學(xué)方程式：
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1
H2O（l）=H2O（g） ΔH="+44.0" kJ·mol-1
則0.5 mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為___________       。
（2）科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體（如下圖所示），與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量，則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2molN2時要放出______________ kJ能量。

（3）阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池總反應(yīng)為：
2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液，電池放電時是將_________能轉(zhuǎn)化為___________能。其電極反應(yīng)式分別為：
負(fù)極_________________________，正極_____________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。高溫下，在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢，其總反應(yīng)為：
WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)
請回答下列問題：
⑴上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為___________________________。
⑵某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時，H2與水蒸氣的體積比為2:3，則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_____________________；隨溫度的升高，H2與水蒸氣的體積比減小，則該反應(yīng)為反應(yīng)_____________________（填“吸熱”或“放熱”）。
⑶上述總反應(yīng)過程大致分為三個階段，各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示：
溫度
25℃  ~  550℃  ~  600℃  ~  700℃
主要成份
WO3      W2O5      WO2        W
 
第一階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________；580℃時，固體物質(zhì)的主要成分為________；假設(shè)WO3完全轉(zhuǎn)化為W，則三個階段消耗H2物質(zhì)的量之比為____________________________________。
⑷ 已知：溫度過高時，WO2 (s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2 (g)；
WO2 (s) + 2H2 (g)  W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ +66.0 kJ·mol－1
WO2 (g) + 2H2(g)  W (s) + 2H2O (g)；ΔH ＝ －137.9 kJ·mol－1
則WO2 (s)  WO2 (g) 的ΔH ＝ ______________________。
⑸鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā)，使燈絲變細(xì)，加入I2可延長燈管的使用壽命，其工作原理為：W (s) +2I2 (g)WI4 (g)。下列說法正確的有____________。
a．燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
b．WI4在燈絲上分解，產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c．WI4在燈管壁上分解，使燈管的壽命延長   
d．溫度升高時，WI4的分解速率加快，W和I2的化合速率減慢

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

為了減少CO對大氣的污染，某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知：
2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)   △H＝－566kJ·moL－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)   △H＝－483.6KJ·moL－1
H2O (g)＝H2O(l)         △H＝－44.0KJ·moL－1
（1）氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H＝           kJ·moL－1
（2）寫出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式                 
（3）往 1L體積不變的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g)，在t℃時反應(yīng)并達(dá)到平衡，若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝1，則t℃時CO的轉(zhuǎn)化率為       ；反應(yīng)達(dá)到平衡后，升高溫度，此時平衡常數(shù)將      （填“變大”、“不變”或“變小”），平衡將向        （填“正”或“逆”）方向移動。
（4）在CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2中，為了提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是        。
A．增大的CO濃度B．增大的H2O(g)濃度C．使用催化劑D．降低溫度

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（l）汽車尾氣凈化的主要原理為：。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時，c（CO2）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時間（t）的變化曲線，如圖所示。據(jù)此判斷：

①該反應(yīng)的ΔH______0（選填“＞”、“<”）。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為____________________
③在T2溫度下，0 ~ 2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）_______。
④當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1＞S2，在上圖中畫出c（CO2）在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
⑤該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________（填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式＿＿＿＿＿＿

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（14分）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。
（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。已知：
CH4(g)＋H2O(g) ===CO(g)＋3H2(g)        ΔH＝+206.2 kJ/mol
CH4(g)＋CO2(g) ===2CO(g)＋2H2(g)       ΔH＝+247.4 kJ/mol
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為               。
（2）硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。

已知1g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為      。
該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為      。
（3）電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應(yīng)式為               。

（4）用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應(yīng)為：
NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M
①電池放電時，正極的電極反應(yīng)式為      。
②充電完成時，Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應(yīng)式為      。
（5）Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應(yīng)，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為           。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

鐵元素是重要的金屬元素，單質(zhì)鐵在工業(yè)和生活中使用得最為廣泛。鐵還有很多重要的化合物及其化學(xué)反應(yīng)。如鐵與水反應(yīng)：3Fe(s)＋4H2O(g)＝Fe3O4(s)＋4H2(g)   △H
(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_______。
(2) 已知：①3Fe(s)＋2O2(g)＝Fe3O4(s)  △H1＝－1118.4kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)  △H2＝－483.8kJ/mol
③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)  △H3＝－571.8kJ/mol
則△H＝_______。
(3)在t0C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝16，在2L恒溫恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì)，反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
1.5
1.0
1.0
 
①甲容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率為_______ (結(jié)果保留一位小數(shù))。
②下列說法正確的是_______ (填編號)
A.若容器壓強(qiáng)恒定，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.若容器內(nèi)氣體密度恒定，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.甲容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙容器中H2O的平衡轉(zhuǎn)化率
D.增加Fe3O4就能提高H2O的轉(zhuǎn)化率
(4)若將(3)中裝置改為恒容絕熱(不與外界交換能量)裝置，按下表充入起始物質(zhì)，起始時與平衡后的各物質(zhì)的量見表：
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
起始/mol
3.0
4.0
0
0
平衡/mol
m
n
p
q
 
若在達(dá)平衡后的裝置中繼續(xù)加入A、B、C三種狀況下的各物質(zhì)，見表：
 
Fe
H2O（g）
Fe3O4
H2
A/mol
3.0
4.0
0
0
B/mol
0
0
1
4
C/mol
m
n
p
q
 
當(dāng)上述可逆反應(yīng)再一次達(dá)到平衡狀態(tài)后,上述各裝置中H2的百分含量按由大到小的順序排列的關(guān)系是
________(用A、B、C表示）。
(5)已知Fe(OH)3的Ksp＝2.79×10－39，而FeCl3溶液總是顯示較強(qiáng)的酸性，若某FeCl3溶液的pH為3,則該溶液中c(Fe3+)＝________mol ? L-1 (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

電離平衡常數(shù)（用Ka表示)的大小可以判斷電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱。25℃時，有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示：
化學(xué)式
HF
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)
（Ka）
7.2×10-4
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
3.0×10-8
 
（1）已知25℃時，①HF(aq)+OH—(aq)＝F—(aq)+H2O(l)  ΔH＝－67.7kJ/mol，
②H+(aq)+OH—(aq)＝H2O(l)        ΔH＝－57.3kJ/mol，
氫氟酸的電離方程式及熱效應(yīng)可表示為________________________。
（2）將濃度為0.1 mol/LHF溶液加水稀釋一倍（假設(shè)溫度不變），下列各量增大的是____。
A．c(H+)       B．c(H+)·c(OH—)     C．   D．
（3）25℃時，在20mL0.1mol/L氫氟酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液，測得混合溶液的pH變化曲線如圖所示，下列說法正確的是_____。

A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中， 由水電離出的c(H+)相等
B．①點時pH＝6，此時溶液中，c(F—)－c(Na+)＝9.9×10-7mol/L
C．②點時，溶液中的c(F—)＝c(Na+)
D．③點時V＝20mL，此時溶液中c(F—)< c(Na+)＝0.1mol/L
（4）物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的下列四種溶液： ① Na2CO3溶液 ② NaHCO3溶液③ NaF溶液 ④NaClO溶液。依據(jù)數(shù)據(jù)判斷pH由大到小的順序是______________。
（5）Na2CO3溶液顯堿性是因為CO32—水解的緣故，請設(shè)計簡單的實驗事實證明之
___________________________________________________________。
（6）長期以來，一直認(rèn)為氟的含氧酸不存在。1971年美國科學(xué)家用氟氣通過細(xì)冰末時獲得HFO，其結(jié)構(gòu)式為H—O—F。HFO與水反應(yīng)得到HF和化合物A，每生成1molHF轉(zhuǎn)移     mol電子。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：計算題

氫是一種理想的綠色清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。利用FeO/Fe3O4循環(huán)制氫，已知：
H2O(g)+3FeO(s)Fe3O4(s)+4H2(g)  △H=akJ/mol （I）
2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)   △H=bkJ/mol  （II）
下列坐標(biāo)圖分別表示FeO的轉(zhuǎn)化率（圖-1 )和一定溫度時，H2出生成速率[細(xì)顆粒(直徑0.25 mm)，粗顆粒(直徑3 mm)](圖-2)。

（1）反應(yīng)：2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)  △H=          (用含a、b代數(shù)式表示)；
（2）上述反應(yīng)b＞0，要使該制氫方案有實際意義，從能源利用及成本的角度考慮，實現(xiàn)反應(yīng)II可采用的方案是：                                           ；
（3）900°C時，在兩個體積均為2.0L密閉容器中分別投人0.60molFeO和0.20mol H2O(g)甲容器用細(xì)顆粒FeO、乙容器用粗顆粒FeO。
①用細(xì)顆粒FeO和粗顆粒FeO時，H2生成速率不同的原因是：               ；
②細(xì)顆粒FeO時H2O(g)的轉(zhuǎn)化率比用粗顆粒FeO時H2O(g)的轉(zhuǎn)化率           （填“大”或“小”或“相等”）；
③求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（寫出計箅過程，保留兩位有效數(shù)字）。
（4）在下列坐標(biāo)圖3中畫出在1000°C、用細(xì)顆粒FeO時，H2O(g)轉(zhuǎn)化率隨時間變化示意圖（進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注）。

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