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尿素[CO（NH₂）₂]是首個由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。工業(yè)上合成尿素的反應(yīng)如下：

。回答下列問題：

（1）已知工業(yè)上合成尿素分兩步進(jìn)行，相關(guān)反應(yīng)如下：

下列示意圖中[a表示2NH₃（g）+CO₂（g），b表示NH₂COONH₄（s），c表示CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）]，能正確表示尿素合成過程中能量變化曲線是（填序號）。

（2）某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在恒定溫度下，將氨氣和二氧化碳按2：1的物質(zhì)的量之比充入一體積為10L的密閉容器中（假設(shè)容器體積不變，生成物的體積忽略不計(jì)），經(jīng)20min達(dá)到平衡，各物質(zhì)濃度的變化曲線如下圖所示。

①在上述條件下，從反應(yīng)開始至20min時，二氧化碳的平均反應(yīng)速率為。

②為提高尿素的產(chǎn)率，下列可以采取的措施有。

A．縮小反應(yīng)容器的容積 B．升高溫度

C．平衡體系中及時分離出CO（NH₂）₂D．使用合適的催化劑

③該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ；若升高體系的溫度，容器中NH₃的體積分?jǐn)?shù)將（填“增加”、“減小”或“不變”）。

④若保持平衡的溫度和壓強(qiáng)不變，再向容器中充入3mol的氨氣，則此時v_正 v_逆（填“>”“=”或“<”），判斷理由。

⑤若保持平衡的溫度和體積不變，25min時再向容器中充入2mol氨氣和1mol二氧化碳，在40min時重新達(dá)到平衡，請?jiān)谏蠄D中畫出25~50min內(nèi)氨氣的濃度變化曲線。

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?南京二模）選做題，本題有A、B兩題，分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個選修模塊的內(nèi)容，請選擇其中一題作答，并把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂黑．若兩題都作答，將按A題評分．

A．可以由下列反應(yīng)合成三聚氰胺：
CaO+3C

高溫

CaC₂+CO↑ CaC₂+N₂

高溫

CaCN₂+C↑ CaCN₂+2H₂O=NH₂CN+Ca（OH）₂，NH₂CN與水反應(yīng)生成尿素[CO（NH₂）₂]，尿素合成三聚氰胺．
（1）寫出與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²

．CaCN₂中陰離子為CN₂^2-，與CN₂^2-互為等電子體的分子有N₂O和

CO₂

（填化學(xué)式），由此可以推知CN₂^2-離子的空間構(gòu)型為

直線形

．
（2）尿素分子中C原子采取

sp²

雜化．尿素分子的結(jié)構(gòu)簡式是

，其中碳氧原子之間的共價鍵是

（填字母）
A．2個σ鍵 B．2個π鍵 C．1個σ鍵、1個π鍵
（3）三聚氰胺（

）俗稱“蛋白精”．動物攝入三聚氰胺和三聚氰酸（

）后，三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間通過

分子間氫鍵

結(jié)合，在腎臟內(nèi)易形成結(jié)石．
（4）CaO晶胞如圖A所示，CaO晶體中Ca²⁺的配位數(shù)為

．CaO晶體和NaCl晶體的晶格能分別為：CaO 3401kJ/mol、NaCl 786kJ/mol．導(dǎo)致兩者晶格能差異的主要原因是

CaO晶體中Ca²⁺、O^2-的帶電量大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^-的帶電量

．
B．實(shí)驗(yàn)室用乙酸和正丁醇制備乙酸正丁酯．有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下表．請回答有關(guān)問題．

化合物	密度/g?cm^-3	沸點(diǎn)/℃	溶解度/100g水
正丁醇	0.810	118.0	9
冰醋酸	1.049	118.1	∞
乙酸正丁酯	0.882	126.1	0.7

Ⅰ．乙酸正丁酯粗產(chǎn)品的制備
在干燥的50mL圓底燒瓶中，裝入沸石，加入11.5mL正丁醇和9.4mL冰醋酸，再加3～4滴濃硫酸．然后安裝分水器（作用：實(shí)驗(yàn)過程中不斷分離除去反應(yīng)生成的水）、溫度計(jì)及回流冷凝管，加熱冷凝回流反應(yīng)．
（1）本實(shí)驗(yàn)過程中可能產(chǎn)生多種有機(jī)副產(chǎn)物，寫出其中兩種的結(jié)構(gòu)簡式：

CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃

、

CH₂=CHCH₂CH₃

．
（2）實(shí)驗(yàn)中為了提高乙酸正丁酯的產(chǎn)率，采取的措施是：

用分水器及時移走反應(yīng)生成的水，減少生成物的濃度；

、

使用過量醋酸，提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率

．
Ⅱ．乙酸正丁酯粗產(chǎn)品的制備
（1）將乙酸正丁酯粗產(chǎn)品用如下的操作進(jìn)行精制：①水洗 ②蒸餾 ③用無水MgSO₄干燥 ④用10%碳酸鈉洗滌，正確的操作步驟是

（填字母）．
A．①②③④B．③①④②C．①④①③②D．④①③②③
（2）將酯層采用如圖B所示裝置蒸餾．
1．出圖中儀器A的名稱

冷凝管

．冷卻水從

下

口進(jìn)入（填字母）．
2．②蒸餾收集乙酸正丁酯產(chǎn)品時，應(yīng)將溫度控制在

126.1℃

左右．
Ⅲ．計(jì)算產(chǎn)率
測量分水器內(nèi)由乙酸與正丁醇反應(yīng)生成的水體積為1.8mL，假設(shè)在制取乙酸正丁酯過程中反應(yīng)物和生成物沒有損失，且忽略副反應(yīng)，計(jì)算乙酸正丁酯的產(chǎn)率

79.4%

．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

綠礬晶體（FeSO₄?7H₂O）在醫(yī)藥上作補(bǔ)血劑．某同學(xué)用KMnO₄溶液滴定綠礬晶體（FeSO₄?7H₂O）樣品（雜質(zhì)不與 KMnO₄反應(yīng)），對鐵元素含量進(jìn)行測定．
（1）觀察樣品時，發(fā)現(xiàn)表面上有一點(diǎn)黃色物質(zhì)，估計(jì)是什么物質(zhì)

Fe₂（SO₄）₃

（填化學(xué)式）
（2）實(shí)驗(yàn)時用到的主要儀器除滴定管、滴定管夾、鐵架臺、燒杯外，還有

錐形瓶

．
（3）滴定時，反應(yīng)的離子方程式

5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O

．
（4）上述實(shí)驗(yàn)中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是

．
a．稀硝酸 b．稀硫酸 c．稀鹽酸 d．濃硫酸
（5）KMnO4溶液應(yīng)裝在

酸

式滴定管中．到達(dá)滴定到終點(diǎn)時標(biāo)志是

加入的最后一滴KMnO4溶液不反應(yīng)，溶液的顏色為紫色，且半分鐘不褪色．

．
（6）下列說法正確的是

．
A．選用規(guī)格為25.00ml的滴定管裝 KMnO₄溶液，滴定時用去20.00ml溶液，剩余溶液為5.00ml．
B．滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察滴定管內(nèi)液面的變化．
C．配制標(biāo)準(zhǔn)液KMnO₄時，定容俯視，會使測定結(jié)果偏高．
D．記錄滴定體積時，滴定前讀數(shù)仰視，滴定后讀數(shù)俯視會使測定結(jié)果偏低．
Ⅱ、氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)．
已知：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.2kJ?mol^-1
CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）△H=+247.4kJ?mol^-1
（1）以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法．CH₄（g）與H₂O（g）反應(yīng)生成CO₂（g）和H₂（g）的熱化學(xué)方程式為

CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0kJ?mol^-1

．
（2）電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）．電解時，陽極的電極反應(yīng)式為

CO（NH₂）₂+8OH^-+6e^-═CO₃^2-+N₂↑+6H₂O

．陰極的電極反應(yīng)式

6H₂O-6e^-═3H₂↑+6OH^-

．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

溫州市地處沿海，海水資源豐富，海水提取食鹽和Br₂以后的鹽鹵可以用來制備純凈的MgCl₂或MgO．鹽鹵中含有Mg²⁺、Cl^-，還含有少量Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO（NH₂）₂等．制備流程如圖1：

（1）濾渣的成分是

Fe（OH）₃、CaSO₄

（寫化學(xué)式）；濾液Ⅱ中所含主要的雜質(zhì)離子是

Na⁺

（寫離子符號）．為了加快過濾速度，常采用減壓過濾，寫出組裝減壓過濾裝置的主要硅酸鹽儀器名稱

布氏漏斗

，

抽濾瓶或吸濾瓶

．（寫2種即可）
（2）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂時，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環(huán)的物質(zhì)，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

3NaClO+CO（NH₂）₂=3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O

；加入NaClO的另一個作用是

將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，并形成Fe（OH）₃被除去．

．
（3）溫度和壓強(qiáng)P（HCl）_g對MgCl₂?6H₂O晶體熱分解產(chǎn)物的影響如圖2所示．請回答下列問題：
①寫出P（HCl）_g=0.25MPa，溫度從300℃升高到550℃時反應(yīng)的化學(xué)方程式

Mg（OH）Cl=MgO+HCl↑

；
②實(shí)際生產(chǎn)中，將MgCl₂?6H₂O晶體加熱到600℃的過程中幾乎得不到無水MgCl₂，其原因是

P（HCl）_g較小，鎂離子水解生成氫氧化鎂，得不到氯化鎂；通入HCl，而增大P（HCl）_g

；若要得到無水MgCl₂須采取的措施是

通入HCl，而增大P（HCl）_g，抑制鎂離子的水解；

．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

Ⅰ．用尿素、氫氧化鈉和水作為溶劑，預(yù)冷至零下12℃，能將極難溶解的纖維素溶化為粘液．武漢大學(xué)張俐娜教授因此而榮獲美國2011年度安塞姆?佩恩獎．
（1）尿素[CO（NH₂）₂]中元素原子半徑最大的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

；能說明氧元素原子比氮元素原子得電子能力強(qiáng)的事實(shí)是

（填選項(xiàng)）．
A．在NO₂中氧元素顯負(fù)價，氮元素顯正價
B．H₂O的熱穩(wěn)定性比NH₃的穩(wěn)定
C．常溫下H₂O是液態(tài)而NH₃是氣態(tài)
D．O₂比N₂易液化
（2）尿素在土壤中的脲酶作用下會水解生成碳酸銨或碳酸氫銨，若與堿性肥料混合施用，會造成氮元素?fù)p失，請用離子方程式解釋其原因

；
已知：20℃時，H₂CO₃：K_a1=4.2×10^-7；K_a2=5.6×10^-11；NH₃?H₂O：K_b=1.7×10^-5
碳酸氫銨溶液中HCO^-₃、NH⁺₄，OH^-、H⁺四種離子濃度由大到小是

（填選項(xiàng)）．
A．c（HCO₃^-）c（NH₄⁺）c（OH^-）c（H⁺）
B．c（NH₄⁺）c（HCO₃^-）c（OH^-）c（H⁺）
C．c（HCO₃^-）c（NH₄⁺）c（H⁺）c（OH^-）
D．c（NH₄⁺）c（HCO₃^-）c（H⁺）c（OH^-）
Ⅱ．NaNO₂外觀酷似食鹽，誤食會中毒．
（3）在酸性條件下，NaNO₂與KI按物質(zhì)的量1：1恰好完全反應(yīng)，I^-被氧化為I₂．寫出此反應(yīng)的離子方程式

．
（4）工業(yè)廢水中含少量NO^-₂，可用電解法將NO^-₂轉(zhuǎn)換為N₂除去．N₂將在

極生成，寫出NO^-₂在酸性條件下轉(zhuǎn)化為N₂的電極反應(yīng)式

．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

北京時間2008年2月21日上午11時26分，美國用導(dǎo)彈擊毀了失控的衛(wèi)星．美方稱，衛(wèi)星墜落地面時，燃料罐中裝有的約453kg聯(lián)氨（N₂H₄），可能發(fā)生泄漏，造成傷害．
（1）聯(lián)氨是一種無色可燃的液體，溶于水顯堿性，其原理與氨相似，但其堿性不如氨強(qiáng)，寫出其溶于水呈堿性的離子方程式：

．
（2）聯(lián)氨（N₂H₄）是航天飛船常用的高能燃料．聯(lián)氨可用氨和次氯酸鈉按一定物質(zhì)的量之比混合反應(yīng)生成聯(lián)氨、氯化鈉和水；該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是

．也可以采用尿素[CO（NH₂）₂]為原料制取，方法是在高錳酸鉀催化劑存在下，尿素和次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成聯(lián)氨、另外兩種鹽和水，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式

．
（3）火箭推進(jìn)器中分別裝有聯(lián)氨和過氧化氫，當(dāng)它們混合時即產(chǎn)生氣體，并放出大量熱．已知：12.8g液態(tài)聯(lián)氨與足量過氧化氫反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵猓懦?56.65kJ的熱量；
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ?mol^-1
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.4kJ?mol^-1
則寫出表示聯(lián)氨燃燒熱的熱化學(xué)方程式為

．

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