（14分）（2012?重慶）尿素[CO（NH2）2]是首個由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物．
（1）工業(yè)上尿素由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為             ．
（2）當(dāng)氨碳比=4時，CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖1所示．
①A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆（CO2）             B點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正（CO2）（填“大于”“小于”或“等于”）．
②NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為             ．
（3）人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖2所示．

①電源的負(fù)極為             （填“A”或“B”）．
②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為             、             ．
③電解結(jié)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13.44L（標(biāo)準(zhǔn)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）①B②6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl③ 不變，7.2

試題分析：（1）CO2和NH3合成CO（NH2）2，根據(jù)元素守恒可知，同時還有H2O生成，配平書寫方程式；
（2）①由CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間變化圖可知在A點(diǎn)時反應(yīng)還未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)仍將繼續(xù)正向進(jìn)行；
②設(shè)CO2的初始物質(zhì)的量為a，則NH3的初始物質(zhì)的量為4a，由圖可知，CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，故轉(zhuǎn)化的二氧化碳為0.6a，根據(jù)方程式計(jì)算轉(zhuǎn)化的NH3的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；
（3）①根據(jù)電解池中陰離子在陽極放電和陽離子在陰極放電的規(guī)律，結(jié)合本題圖中的電極產(chǎn)物H2和Cl2可以判斷出A為電源的正極，B為電源的負(fù)極；
②由圖可知，陽極室首先是氯離子放電生成氯氣，氯氣再氧化尿素生成氮?dú)�、二氧化碳，同時會生成HCl；
③陰極反應(yīng)為：6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑（或6H++6e﹣═3H2↑）
陽極反應(yīng)為：6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl
根據(jù)上述反應(yīng)式可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的OH﹣、H+的數(shù)目相等，陽極室中反應(yīng)產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與OH﹣恰好反應(yīng)生成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變；
由上述反應(yīng)式可以看出，轉(zhuǎn)移6 mol e﹣時，陰極產(chǎn)生3 mol H2，陽極產(chǎn)生1 mol N2和1 mol CO2，根據(jù)n=計(jì)算兩極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量，利用氣體中各組分的比例關(guān)系，計(jì)算n（N2）=n（CO2），再根據(jù)方程式計(jì)算尿素的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計(jì)算尿素的質(zhì)量．
解：（1）CO2和NH3合成CO（NH2）2，根據(jù)元素守恒可知，同時還有H2O生成，化學(xué)方程式為：
2NH3+CO2CO（NH2）2+H2O，故答案為：2NH3+CO2CO（NH2）2+H2O；
（2）①由CO2的轉(zhuǎn)化率隨時間變化圖可知在A點(diǎn)時反應(yīng)還未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)仍將繼續(xù)正向進(jìn)行，故v逆（CO2）小于B點(diǎn)平衡時的化學(xué)反應(yīng)速率，故答案為：小于；
②設(shè)CO2的初始物質(zhì)的量為a，則NH3的初始物質(zhì)的量為4a，由圖可知，CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，故轉(zhuǎn)化的二氧化碳為a×60%=0.6a，根據(jù)方程式可知，轉(zhuǎn)化的NH3的物質(zhì)的量為0.6a×2=1.2a，故平衡時氨氣的轉(zhuǎn)化率定為×100%=30%，
故答案為：30%；
（3）①由圖可知，左室電極產(chǎn)物為Cl2，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A為電源的正極，右室電解產(chǎn)物H2，發(fā)生還原反應(yīng)，故B為電源
的負(fù)極，故答案為：B；
②由圖可知，陽極室首先是氯離子放電生成氯氣，氯氣再氧化尿素生成氮?dú)�、二氧化碳，同時會生成HCl，陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為：6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，
故答案為：6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl；
③陰極反應(yīng)為6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑（或6H++6e﹣═3H2↑）
陽極反應(yīng)為6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl
根據(jù)上述反應(yīng)式可以看出在陰、陽極上產(chǎn)生的OH﹣、H+的數(shù)目相等，陽極室中反應(yīng)產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與OH﹣恰好反應(yīng)生成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變；
由上述反應(yīng)式可以看出，轉(zhuǎn)移6 mol e﹣時，陰極產(chǎn)生3 mol H2，陽極產(chǎn)生1 mol N2和1 mol CO2，故電解收集到的13.44 L氣體，物質(zhì)的量為=0.6mol，即n（N2）=n（CO2）=0.6mol×="0.12" mol，
根據(jù)方程式CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知生成0.12 mol N2所消耗的CO（NH2）2的物質(zhì)的量也為0.12 mol，其質(zhì)量為：m[CO（NH2）2]="0.12" mol×60 g?mol﹣1="7.2" g，
故答案為：不變，7.2；
點(diǎn)評：考查化學(xué)平衡的計(jì)算、電解池原理與有關(guān)計(jì)算，難度較大，（3）中關(guān)鍵注意觀察電極產(chǎn)物，判斷發(fā)生的反應(yīng)，注意根據(jù)方程式判斷左室中PH值的變化．
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：單選題

在容積可變的密閉容器中，1molN2和4molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25％，則平衡時的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于
A．5％B．10％C．15％D．20％

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（14分）中國環(huán)境監(jiān)測總站數(shù)據(jù)顯示，顆粒物(PM2.5等)為連續(xù)霧霾過程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物，其主要為燃煤、機(jī)動車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請回答下列問題：
（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：
離子
K+
Na+
NH
SO
NO
Cl－
濃度/mol?L－1
4×10－6
6×10－6
2×10－5
4×10－5
3×10－5
2×10－5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算PM2.5待測試樣的pH ＝　       　。
（2） NOx是汽車尾氣的主要污染物之一。汽車發(fā)動機(jī)工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

① N2(g)＋O2(g)2NO(g)△H＝                                 。
②當(dāng)尾氣中空氣不足時，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式                                                  。
③ 汽車汽油不完全燃燒時還產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：
2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知該反應(yīng)的△H＞0，該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)？       。
（3）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

① 用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)　                           　。
② 用化學(xué)平衡移動的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是                。
③ 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：Ni(OH)2＋M  NiO(OH)＋MH，電池放電時，負(fù)極電極反應(yīng)式為　                        　； 充電完成時，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。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是（  ）
           
圖甲                    圖乙              圖丙                圖丁
A．由圖甲表示的反應(yīng)速率隨溫度變化的關(guān)系可知該反應(yīng)的ΔH＞0
B．圖乙表示pH相同的鹽酸與醋酸中分別加入水后溶液pH的變化，其中曲線a對應(yīng)的是醋酸
C．圖丙表示該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且催化劑能改變反應(yīng)的焓變
D．圖丁表示向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀鹽酸，生成CO2與所加鹽酸物質(zhì)的量的關(guān)系

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

(14分)金屬鈦（Ti）性能優(yōu)越，被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”。工業(yè)上以鈦鐵礦（主要成分FeTiO3，含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)）為主要原料冶煉金屬鈦，其生產(chǎn)的工藝流程圖如下：

已知：2H2SO4(濃)+ FeTiO3＝TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
（1）步驟I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：                 、                  。
（2）已知：TiO2＋易水解，只能存在于強(qiáng)酸性溶液中。
25 ℃時，難溶電解質(zhì)溶解度與pH關(guān)系如圖，

TiO(OH)2溶度積Ksp＝1×10－29
①步驟Ⅲ加入鐵屑原因  是          　        。
② TiO2＋水解的離子方程式為                 。
向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是       。
當(dāng)溶液pH=       時，TiO(OH)2已沉淀完全。
（3）TiCl4→Ti反應(yīng)后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti，依據(jù)下表信息，需加熱的溫度略高于       ℃即可。
 
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔點(diǎn)/℃
－25.0
648.8
714
1667
沸點(diǎn)/℃
136.4
1090
1412
3287
（4）電解TiO2制備鈦的方法如圖所示。該方法由于具備生產(chǎn)過程簡化、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)而引人注目。已知TiO2熔融狀態(tài)下不發(fā)生電離，電解時陰極反應(yīng)式為       。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

T℃時，A氣體與B氣體反 應(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過程中A、B、C濃度變化如圖（Ⅰ）所示，若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，B的體積分?jǐn)?shù)與時間的關(guān)系如圖（Ⅱ）所示�，F(xiàn)向一體積可變的密閉容器中通入等物質(zhì)的量的A氣體和B氣體，在恒溫條件下發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ后，再升高到某溫度，繼續(xù)反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ。下列敘述中正確的是（   ）

A．該反應(yīng)在高溫時才能自發(fā)進(jìn)行
B．反應(yīng)從開始到平衡狀態(tài)Ⅰ的過程中，反應(yīng)向正向進(jìn)行，A的體積分?jǐn)?shù)一直在減少
C．平衡狀態(tài)Ⅰ到平衡狀態(tài)Ⅱ的過程中，平衡向逆向移動，A的體積分?jǐn)?shù)一直沒有變化
D．反應(yīng)從開始到平衡狀態(tài)Ⅱ的過程中，平衡常數(shù)K和A的轉(zhuǎn)化率都是先增大后減少

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

．（16分）Ⅰ．已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
（1） C(s) + O2(g) = CO2(g)       △H1 =" -393.5" kJ/mol
（2） CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l)  △H2 =" -870.3" kJ/mol
（3） 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)      △H3 =" -571.6" kJ/mol
請計(jì)算:2C(s) + 2H2(g) + O2(g)= CH3COOH(l)   △H4 =                         。
Ⅱ．在某溫度下，物質(zhì)(t－BuNO)2在正庚烷或CCl4溶劑中均可以發(fā)生反應(yīng)：
(t－BuNO)2　2(t－BuNO) 。該溫度下該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.4。
（1）向1L正庚烷中加入0.50mol（t-BuNO）2，10min時反應(yīng)達(dá)平衡，此時（t-BuNO）2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%（假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終為1L）。反應(yīng)在前10min內(nèi)的平均速率為ν（t-BuNO）=      。列式計(jì)算上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K =　　　   　 。
（2）有關(guān)反應(yīng)：(t－BuNO)22(t－BuNO) 的敘述正確的是（    ）
A．壓強(qiáng)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大     B．溫度升高，該平衡一定向右移動
C．溶劑不同，平衡常數(shù)K值不同
（3）通過比色分析得到40℃時(t－BuNO)2和(t－BuNO)濃度隨時間的變化關(guān)系的幾組數(shù)據(jù)如下表所示，請?jiān)谕粓D中繪出(t－BuNO)2和（t－BuNO）濃度隨時間的變化曲線。

時間（min）
0
1
3
5
7
9
11
c(t－BuNO)2 mol/L
0.05
0.03
0.01
0.005
0.003
0.002
0.002
c(t－BuNO) mol/L
0
0.04
0.08
0.07
0.094
0.096
0.096
Ⅲ．甲醇燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液。則通甲醇的電極反應(yīng)式為                                  。若通空氣的電極上有32g O2參加反應(yīng)，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了       mol e－。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

將氨基甲酸銨晶體置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體體積忽略不計(jì)），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+ CO2(g)。不能說明該分解反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （   ）

A．單位時間內(nèi)生成1 mol CO2的同時消耗2 mol NH3
B．形成6個N—H鍵的同時有2個C=O鍵斷裂
C．容器中CO2與NH3的物質(zhì)的量之比保持不變
D．混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

可逆反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)  2HI(g)在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時的標(biāo)志是（    ）   
A．混合氣體的密度不再改變B．混合氣體的顏色不再改變
C．混合氣體的壓強(qiáng)不再改變D．I2、H2在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)相等

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