Question

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），一种工业合成氨，进而合成尿素的简易流程图如下：

（1）步骤II中制氢气原理如下：
CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）   CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
恒容容器中，对于以上反应，能加快反应速率的是

 

．
a．升高温度  b．充入He   c．加入催化剂   d．降低压强
（2）天然气中的H₂S杂质常用氨水吸收，产物为NH₄HS，一定条件下向NH₄HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式为

 

．
（3）CO₂和H₂在高温、高压、催化剂条件下可合成CH₃CH₂OH，反应的化学方程式

 

．以CH₃CH₂OH、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池，该电池中负极上的电极反应式是：

 

．
（4）已知尿素的结构简式为，请写出尿素的同分异构体中含有离子键的化学式

 

．
（5）已知CO₂+2NH₃   

一定条件

CO（NH₂）₂+H₂O，若合成尿素的流程中转化率为80%时，100吨甲烷为原料能够合成

 

吨尿素．

Answer 1

考点：化学平衡的调控作用,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题,电化学专题

分析：（1）根据影响化学反应速率的因素判断；
（2）根据元素守恒和电子得失守恒写出化学方程式；
（3）根据元素守恒及题中的反应物和生成物写出化学方程式，在CH₃CH₂OH、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池中，负极上CH₃CH₂OH失去电子，发生氧化反，可写出电极反应式；
（4）尿素中含有C、H、O、N四种元素，形成有离子键的物质，则有铵根离子，根据同分异构体的特点写出有关化学式；
（5）根据化学方程式，利用元素守恒，可计算出尿素的质量；

解答： 解：（1）根据影响化学反应速率的因素可知，升高温度和加入催化剂都可以增加反应速率，充入氦气各物质的浓度没变，所以反应速率不变，减小压强反应速率减小，故选ac；
（2）根据元素守恒及题中的反应物和生成物可知化学方程式为：2NH₄HS+O₂  

一定条件下  .

 2NH₃．H₂O+2S↓，故答案为2NH₄HS+O₂  

一定条件下  .

 2NH₃．H₂O+2S↓：；
（3）根据元素守恒及题中的反应物和生成物写出化学方程式为：2CO₂+6H₂

高温、高压  .

催化剂

CH₃CH₂OH+3H₂O，在CH₃CH₂OH、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池中，负极上CH₃CH₂OH失去电子，发生氧化反应，可写出电极反应式为CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11 H₂O，
故答案为：2CO₂+6H₂

高温、高压  .

催化剂

CH₃CH₂OH+3H₂O；CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11 H₂O；
（4）尿素中含有CHON四种元素，形成有离子键的物质，则有铵根离子，根据同分异构体的特点写出有关化学式为NH₄OCN，故答案为：NH₄OCN；
（5）根据化学方程式CH₄（g）+H₂O（g）=?CO（g）+3H₂（g） 和  CO（g）+H₂O（g）=?CO₂（g）+H₂（g），及元素守恒可知CH₄～4H₂～

8

3

NH₃～

4

3

CO（NH₂）₂，
根据CH₄～4H₂～

8

3

NH₃～

4

3

CO（NH₂）₂
　　16　　　　　　　　　　80
　　100t×80%              xt
x=

80×100×80%

16

t=400t
故答案为：400；

点评：本题主要考查了影响化学反应速率因素、化学方程式的书写、根据化学方程式的计算等知识，有一定的综合性，难度不大．