尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物.(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为______.(2)当氨碳比n(NH3)
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尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物.(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为______.(2)当氨碳比n(NH3)
题型:不详
难度:
来源:
尿素[CO(NH
2
)
2
]是首个由无机物人工合成的有机物.
(1)工业上尿素由CO
2
和NH
3
在一定条件下合成,其反应方程式为______.
(2)当氨碳比
n
(NH
3
)
n
(CO
2
)
=4时,CO
2
的转化率随时间的变化关系如图1所示.
①A点的逆反应速率v
逆
(CO
2
)______B点的正反应速率v
正
(CO
2
)(填“大于”“小于”或“等于”).
②NH
3
的平衡转化率为______.
(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2所示.
①电源的负极为______(填“A”或“B”).
②阳极室中发生的反应依次为______、______.
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将______;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为______g(忽略气体的溶解).
答案
(1)CO
2
和NH
3
合成CO(NH
2
)
2
,根据元素守恒可知,同时还有H
2
O生成,化学方程式为:
2NH
3
+CO
2
一定条件
.
CO(NH
2
)
2
+H
2
O,故答案为:2NH
3
+CO
2
一定条件
.
CO(NH
2
)
2
+H
2
O;
(2)①由CO
2
的转化率随时间变化图可知在A点时反应还未达到平衡状态,反应仍将继续正向进行,故v
逆
(CO
2
)小于B点平衡时的化学反应速率,故答案为:小于;
②设CO
2
的初始物质的量为a,则NH
3
的初始物质的量为4a,由图可知,CO
2
的转化率为60%,故转化的二氧化碳为a×60%=0.6a,根据方程式可知,转化的NH
3
的物质的量为0.6a×2=1.2a,故平衡时氨气的转化率定为
1.2a
4a
×100%=30%,
故答案为:30%;
(3)①由图可知,左室电极产物为Cl
2
,发生氧化反应,故A为电源的正极,右室电解产物H
2
,发生还原反应,故B为电源
的负极,故答案为:B;
②由图可知,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,同时会生成HCl,阳极室中发生的反应依次为:6Cl
-
-6e
-
═3Cl
2
↑,CO(NH
2
)
2
+3Cl
2
+H
2
O═N
2
+CO
2
+6HCl,
故答案为:6Cl
-
-6e
-
═3Cl
2
↑,CO(NH
2
)
2
+3Cl
2
+H
2
O═N
2
+CO
2
+6HCl;
③阴极反应为6H
2
O+6e
-
═6OH
-
+3H
2
↑(或6H
+
+6e
-
═3H
2
↑)
阳极反应为6Cl
-
-6e
-
═3Cl
2
↑,CO(NH
2
)
2
+3Cl
2
+H
2
O═N
2
+CO
2
+6HCl
根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH
-
、H
+
的数目相等,阳极室中反应产生的H
+
通过质子交换膜进入阴极室与OH
-
恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;
由上述反应式可以看出,转移6mole
-
时,阴极产生3molH
2
,阳极产生1molN
2
和1molCO
2
,故电解收集到的13.44L气体,物质的量为
13.44L
22.4/mol
=0.6mol,即n(N
2
)=n(CO
2
)=0.6mol×
1
5
=0.12mol,
根据方程式CO(NH
2
)
2
+3Cl
2
+H
2
O═N
2
+CO
2
+6HCl可知生成0.12molN
2
所消耗的CO(NH
2
)
2
的物质的量也为0.12mol,其质量为:m[CO(NH
2
)
2
]=0.12mol×60g•mol
-1
=7.2g,
故答案为:不变,7.2;
举一反三
2molA与2molB混合于2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+3B(g)⇌2C(g)+zD(g),2s后A的转化率为50%,测得v(D)=0.25mol•L
-1
•s
-1
,下列推断不正确的是( )
A.v(C)=v(D)=0.25mol•L
-1
•s
-1
B.z=2
C.B的转化率为25%
D.C的体积分数为28.6%
题型:不详
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将4mol A气体和2mol B气体在2L固定体积的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g).若经2s后测得C的浓度为0.6mol•L
-1
,现有下列几种说法,其中正确的是( )
A.用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol•L
-1
•s
-1
B.用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol•L
-1
•s
-1
C.2s时物质A的转化率为70%
D.2s时物质B的浓度为0.7mol•L
-1
题型:不详
难度:
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在一个固定的反应器中,有一可以自由滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的化学反应(均加有适量的新型固体催化剂,体积忽略).
2SO
2
(g)+O
2
(g)⇌2SO
3
(g)
N
2
(g)+3H
2
(g)⇌2NH
3
(g)
题型:不详
难度:
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在一密闭容器中反应mA(g)⇌nB(g)+nC(g)达到平衡.保持温度不变,将容器体积压缩到原来的一半,当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的1.8倍,则( )
A.物质C的质量分数增加
B.物质A的转化率增加
C.平衡向逆反应方向移动
D.m>2n
题型:不详
难度:
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已知可逆反应:CO(g)+H
2
O(g)⇌CO
2
(g)+H
2
(s);,在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H
2
O)=2.4mol/L;达到平衡后,CO的转化率为60%.
(1)求此时H
2
O的转化率为______,该温度下反应的平衡常数为______.
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H
2
O)=amol/L;达到平衡后c(CO
2
)═2mol/L,求a的数值为______.
题型:不详
难度:
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