【题目】尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应如下:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) △H<0。回答下列问题:
(1)已知工业上合成尿素分两步进行,相关反应如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) △H1<0
反应Ⅱ:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+H2O(l) △H2>0
①△H=________________(用△H1、△H2表示)
②下列示意图中[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示NH2COONH4(s),c表示CO(NH2)2(l)+H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是(填编号)______。
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在恒定温度下,将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经20min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如下图所示。
①可以判断该化合反应已经达到化学平衡的是_________。(填编号)
A. B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中氨气的体积分数不变 D.密闭容器中混合气体的密度不变
②在上述条件下,从反应开始至20min时,二氧化碳的平均反应速率为____________。
③该反应的平衡常数表达式K=____________。
(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,原理如下图所示。
阳极室中发生的反应依次为_____________________、____________________。
【答案】△H1 +△H2 C BD 0.01 mol·L-1·min-1 2Cl--2e-=Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
【解析】
(1)①由盖斯定律计算可得;
②由反应Ⅰ和合成尿素的反应是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应判断可得;
(2)①由化学反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,各物质的浓度保持不变判断;
②由化学反应速率公式计算可得;
③生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积之比为平衡常数,该反应的生成物都是液态;
(3)由图可知,阳极室中,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,反应生成的氯气与尿素溶液发生氧化还原反应生成氯化氢、氮气和二氧化碳。
(1)①由盖斯定律可知,反应Ⅰ+反应Ⅱ得合成尿素的反应,则△H=△H1 +△H2,故答案为:△H1 +△H2;
②反应Ⅰ是放热反应,总能量a>b,反应Ⅱ是吸热反应,总能量c>b,合成尿素的反应是放热反应,总能量a>c,则符合的图像是C,故答案为:C;
(2)①A、不能代表正反应速率等于逆反应速率,不能判断该化合反应已经达到化学平衡,故错误;
B、该反应是一个气体体积减小的反应,密闭容器中总压强不变,说明正反应速率等于逆反应速率,该化合反应已经达到化学平衡,故正确;
C、该反应的生成物都是液态,混合气体为氨气和二氧化碳的混合气体,混合气体中氨气的体积分数始终不变,不能判断该化合反应已经达到化学平衡,故错误;
D、该反应的生成物都是液态,反应中气体质量减小,密闭容器中混合气体的密度减小,则闭容器中混合气体的密度不变,说明正反应速率等于逆反应速率,该化合反应已经达到化学平衡,故正确;
故答案为:BD;
②在上述条件下,从反应开始至20min时,二氧化碳的浓度变化量为(0.3—0.1)mol/L=0.02mol/L,则二氧化碳的平均反应速率为=0.01 mol·L-1·min-1,故答案为:0.01 mol·L-1·min-1;
③生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积之比为平衡常数,该反应的生成物都是液态,则K=,故答案为:
;
(3)由图可知,阳极室中,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,反应生成的氯气与尿素溶液发生氧化还原反应生成氯化氢、氮气和二氧化碳,反应的化学方程式为CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,故答案为:CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl。
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【题目】将4molA气体和2molB气体在2L的容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L,现有下列几种说法,其中正确的是
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/(L.s)
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L.s)
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol/L
A.①③B.②④C.①④D.②③
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【题目】定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是
A.的
溶液中,
B.稀释氨水溶液10倍后,其为原來的
C.pH之和为14的与NaOH溶液混合:
D.将等物质的量的和
混合溶于水中:
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【题目】将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,v(C)为0.1mol/(L·s)
求:(1)x的值;___________
(2)以B表示的该反应的平均反应速率;___________
(3)此时A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量。___________
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【题目】实验室制取乙酸乙酯的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.试管A中,依次加入的是浓硫酸、乙醇、乙酸
B.B中加入的是饱和Na2CO3溶液
C.B中的导管也可以伸入到液面以下
D.实验结束,B的下层出现少量油层
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【题目】轮烷是一种分子机器的“轮子”,轮烷的一种合成原料由C、H、O三种元素组成,其球棍模型如图所示,下列对该化合物的说法中,正确的是( )
A. 名称是乙醚
B. 只含有一种官能团
C. 链状同分异构体中,属于羧酸的有3种
D. 既能发生加聚反应,又能发生缩聚反应
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【题目】醛在一定条件下可以两分子加成:RCH2CHO+RCH2CHO,加成产物不稳定,受热即脱水而生成不饱和醛:
+H2O。已知物质B是一种可作为药物的芳香族化合物,请根据如图(所有无机产物已略去)中各有机物的转化关系回答问题:
(1)物质B所含官能团的名称 ______,B结构简式为 ______;
(2)物质A的核磁共振氢谱有 ______个峰。
(3)写出E→F的化学方程式 ______。
(4)写出G与D反应生成H的化学方程式 ______。
(5)F若与H2发生加反应,1molF最多消耗的H2的物质的量为______mol。
(6)芳香族化合物M与B互为同分异构体,且含有相同的官能团,试写出所有M结构简式 ____________。
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【题目】2015年2月16日李克强总理到东北调研经济情况,重点走访了钢铁厂,鼓励钢铁厂提高钢铁质量和产量,铁及其化合物在日常生活中应用广泛。
(1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4 H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为__________;
(2)氧化铁是重要工业颜料,下面是制备氧化铁的一种方法,其流程如下:
①操作Ⅰ的名称是__________;操作Ⅱ为洗涤,洗涤操作的具体方法为__________;
②滤液A中加入稍过量的NH4HCO3溶液生成沉淀同时有一种气体产生,写出其化学方程式: __________;
(3)如果煅烧不充分,产品中将有FeO存在,称取3.0 g氧化铁产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用酸化的0.01000 mol/L KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定2-3次,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL,
①该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是__________(填字母序号)。
a.稀硝酸 b.稀盐酸 c.稀硫酸 d.浓硝酸
②计算上述产品中Fe2O3的质量分数为__________。
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【题目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表:
实验室用干燥而纯浄的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,反应的热化学方程式为:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) △H=-97.3 kJ· mol-1
反应装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:
(1)仪器B的名称为________;
(2)仪器A的作用是_______;
(3)装置乙中盛放的试剂为______,在实验室用氢氧化钠溶液吸收多余硫酰氯的离子反应方程式为______;
(4)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有_______(填序号);
①先通冷凝水,再通气体 ②控制气流速率,宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④加热三颈烧瓶
(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。
①分解产物中分离出硫酰氯的实验操作名称为____。
②某同学为检验硫酰氯产品中是否混有硫酸设计实验如下:取少量产品溶于水,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,振荡,观察到有白色沉淀生成,则认为产品中含有硫酸。该同学的结论是否正确,请说明理由____。
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