【題目】尿素[CO(NH2)2] 是首個由無機(jī)物合成的有機(jī)化合物,通常用作植物的氮肥。合成尿素的主要反應(yīng)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(yīng),程度較。
(1)實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式是__________________。
(2)CO(NH2)2中C為+4價,N的化合價_______。
(3)CO2和NH3合成尿素的熱化學(xué)方程式為___________________________。
(4)工業(yè)上提高氨碳比(),可以提高尿素的產(chǎn)率,結(jié)合反應(yīng)i~iii,解釋尿素產(chǎn)率提高的原因______。
(5)某科研小組模擬工業(yè)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(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時間變化如圖1所示:
①反應(yīng)進(jìn)行到10min時,用CO2表示反應(yīng)i的速率υ(CO2)=________。
②合成總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素的總反應(yīng)的快慢由第______步反應(yīng)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(xiàn)電解富尿素廢水低能耗制H2(裝置如圖2)。總反應(yīng)為:CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑。
①A電極連接電源的_______極(填“正”或“負(fù)”)。
②A電極的電極反應(yīng)為______。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+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(yīng)i、ii正向移動,促進(jìn)甲基甲酸銨分解生成尿素,有利于反應(yīng)ⅲ逆向移動,抑制副反應(yīng)ⅲ的發(fā)生,從而提高尿素產(chǎn)率 0.148mol/(L·min) ii 正 CO(NH2)2 -6e—+H2O = N2↑+CO2↑+6H+
【解析】
(3)利用蓋斯定律計算;
(4)從反應(yīng)i~iii的平衡移動方向解答;
(5)由圖含量變化的斜率大小可判斷速率大小;
(6)由總反應(yīng)方程式和圖每個電極產(chǎn)物可判斷電極反應(yīng)。
(1)實驗室由NH4Cl固體和Ca(OH)2固體混合加熱制取氨氣,化學(xué)方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)其中H為+1價,由化合物中正負(fù)代數(shù)和為0,CO(NH2)2中C為+4價,算出N的化合價為-3;
(3)由蓋斯定律,CO2和NH3合成尿素的熱化學(xué)方程式由反應(yīng)i+反應(yīng)ii,可得:2NH3(l) +CO2(g)(l) +H2O(l) △H =(b-a)kJ/mol;
(4)從反應(yīng)i~iii的平衡移動方向解答:提高氨碳比()有利于反應(yīng)i、ii正向移動,促進(jìn)甲基甲酸銨分解生成尿素,有利于反應(yīng)ⅲ逆向移動,抑制副反應(yīng)ⅲ的發(fā)生,從而提高尿素產(chǎn)率;
(5)①反應(yīng)進(jìn)行到10min時,用CO2表示反應(yīng)i的速率υ(CO2)==0.148mol/(L·min);
②合成總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,由圖的斜率大小可知,的生成速率比消耗速率快,則合成尿素的總反應(yīng)的快慢由第ii步反應(yīng)決定;
(6)①A電極上CO(NH2)2轉(zhuǎn)化生成N2,N化合價升高,失去電子,作為陽極,應(yīng)該連接電源的正極;
②總反應(yīng)為:CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑,陽極A電極上N化合價升高,失去電子,電極反應(yīng)為CO(NH2)2 -6e—+H2O = N2↑+CO2↑+6H+。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】1942年,我國化工專家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等為原料制得純堿,他的“侯氏制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。
回答下列問題:
某探究活動小組欲在實驗室中模擬制取純堿,設(shè)計了Ⅰ、Ⅱ兩種方案,并選擇其一進(jìn)行實驗。
方案Ⅰ:(1)將足量CO2通入飽和NaCl溶液中;(2)再在所得溶液中通入足量NH3;(3)過濾;……。
方案Ⅱ:(1)將足量NH3通入飽和NaCl溶液中;(2)再在所得溶液中通入足量CO2;(3)過濾;……。
(1)部分實驗裝置如圖所示。制取氨氣的裝置應(yīng)選用________(選填編號)。
(2)寫出實驗中獲得碳酸氫鈉的離子方程式____________________________________________
(3)灼燒碳酸氫鈉需要_________(選填編號)。
a.蒸發(fā)皿 b.坩堝 c.燒杯 d.燒瓶 e.酒精燈
(4)選擇的實驗方案是________(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”),說明選擇的理由____________________
(5)甲同學(xué)取少量產(chǎn)品完全溶于水,滴加稀硝酸2-3滴,再滴加硝酸銀溶液,觀察到有白色沉淀生成,得出純堿含雜質(zhì)Cl-的結(jié)論。乙同學(xué)認(rèn)為甲的結(jié)論不一定正確,你認(rèn)為乙同學(xué)的理由是_________________。
(6)按下列流程處理母液(提取完碳酸氫鈉后的濾液)可得到NH4Cl。
通入NH3的作用是_______(選填編號)。操作a是_________________,操作b是___。
a.增大NH4+濃度,使NaHCO3更多地析出
b.增大NH4+濃度,使NH4Cl更多地析出
c.使NaHCO3轉(zhuǎn)化為溶解度更大的Na2CO3,提高析出的NH4Cl純度
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列比較中,正確的是( )
A. 同溫度同物質(zhì)的量濃度時,HF比HCN易電離,則NaF溶液的pH比NaCN溶液大
B. 0.2 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合后:c()>c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C. 物質(zhì)的量濃度相等的H2S和NaHS混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
D. 同濃度的下列溶液中,①(NH4)2SO4、②NH4Cl、③CH3COONH4、④NH3·H2O;c()由大到小的順序是:①>②>③>④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是某品牌食用碘鹽包裝上的部分文字,下列敘述不正確的是
A. 包裝上的(以I計)中的“I”指的是碘元素
B. 碘酸鉀溶于水的電離方程式為:KIO3===K++I—+O2—
C. 人體缺碘可引起甲狀腺腫大
D. 待食品熟后加入可有效防止碘酸鉀分解
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在濃度均為4.0 mol·L-1的鹽酸和硫酸各100 mL溶液中,分別加入等質(zhì)量的鋅粉,充分反應(yīng)后生成氣體體積比為2∶3,則加入鋅粉的質(zhì)量是
A. 6.5 g B. 13.0 g C. 19.5 g D. 26.0 g
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【題目】室溫下,下列事實不能說明NH3H2O為弱電解質(zhì)的是
A. 0.1 molL-1 NH3H2O溶液的pH小于13
B. Al(OH)3在濃氨水中不能溶解
C. 相同條件下,濃度均為0.1 molL-1的NaOH溶液和氨水,氨水的導(dǎo)電能力弱
D. 向0.1 molL-1 NH3H2O溶液中加入MgCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】燃煤煙氣脫除SO2及NOx對解決霧霾污染很重要,脫硫脫硝的方法很多,一種ClO2氣相氧化法反應(yīng)機(jī)理和速率常數(shù)(K)如下:
脫硝:①NO(g)+ ClO2(g)= NO2(g)+ ClO(g) △H1 k1=l.7×1011mL·(mol·s)-1
②NO(g)+ ClO(g)= NO2(g)+Cl(g) △H2 k2=8.8×1012 mL·(mol·s)-1
脫硫:③SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g) △H3 k3=2.1×10-4 mL·(mol·s)-1
④SO2(g)+ClO(g)=SO3(g)+ Cl(g) △H 4 k4=6.9×1011 mL·(mol·s)-1
兩過程中產(chǎn)生的Cl可與ClO2進(jìn)一步反應(yīng),如:
⑤C1(g)+ClO2(g)=2ClO(g) △H5
(1)同時脫硫脫硝反應(yīng)NO(g)+SO2(g)+2ClO2(g)=NO2(g)+SO3(g)+ 2ClO(g)的反應(yīng)熱最簡表達(dá)式△H=____________。
(2)己知反應(yīng)③④的速率方程分別為v正=k3·c (SO2) · c (ClO2)、v正=k4·c (SO2) · c (ClO),試判斷兩反應(yīng)的活化能大小,E3____________E4(填“>”“<”或“=”)?刂泼摿蛩俣鹊年P(guān)鍵步驟是____________反應(yīng)(填③或④)
(3)SO2、NO單獨氧化及同時氧化對兩氣體氧化率變化如圖,同時氧化對____________氣體的氧化率影響明顯,結(jié)合①③④反應(yīng)及其速率常數(shù)分析原因____________。
(4)氣相中水蒸氣含量提高,SO2單獨氧化率會迅速提升,并生成兩種常見的酸,請寫出該過程化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________________。
(5)“濕式吸收法”利用吸收劑與SO2發(fā)生反應(yīng)從而達(dá)脫硫目的。
①下列適合作該法吸收劑的是____________(填序號)。
A.氨水 B. Na2SO4溶液 C. Na2CO3 溶液D. NaHSO4溶液
②用石灰水也可吸收SO2,生成亞硫酸鈣濁液。
計算 CaSO3(s)+H+(aq)Ca2+(aq)+HSO3-(aq)的平衡常數(shù)K=____________。25℃時,H2SO3電離常數(shù)為:K1=1.41×10-2,K2=6.30×10-8 Ksp=6.76×10-3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。
(1)三氯化鐵溶液用于檢驗食用香精乙酰乙酸乙酯時,會生成紫色配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示:
①此配合物中,鐵離子價電子排布圖為_____;
②此配離子中碳原子的雜化軌道類型為_____;
③此配離子中含有的化學(xué)鍵為_____。
A.離子鍵 B.金屬鍵 C.極性鍵 D.非極性鍵 E.配位鍵 F.氫鍵 G.σ鍵 H.π鍵
(2)NO2-與鈷鹽形成的配離子[Co(NO2)6]3-可用于檢驗K+的存在。NO2-離子的VSEPR模型名稱為_____,K3[Co(NO2)6]是黃色沉淀,該物質(zhì)中四種元素的電負(fù)性由大到小的順序是_____。
(3)研究物質(zhì)磁性表明:金屬陽離子含未成對電子越多,則磁性越大,磁記錄性能越好。離子型氧化物V2O5和CrO2,其中適合作錄音帶磁粉原料的是_____。
(4)錳的一種配合物的化學(xué)式為Mn(BH4)2(THF)3,寫出兩種與BH4-互為等電子體的微粒_____(請寫一個分子和一個離子)。
(5)ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛,立方ZnS晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,a的配位數(shù)為_____,已知晶胞密度為ρ g/cm3,則相鄰2個b微粒之間的距離為_____nm(列計算式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)說法正確的是
A. 235g核素發(fā)生裂變反應(yīng):+ ++10凈產(chǎn)生的中子()數(shù)為10NA
B. 常溫下,0.5L pH=14的Ba(OH)2溶液中OH-數(shù)目為NA
C. 一定條件下,32gSO2與足量O2反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L乙烷中含有的極性鍵數(shù)目為1.5NA
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