微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
填空题 (14分)(2012?重庆)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
=4时,CO2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(C O2)?????????????B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”).
②NH3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).
填空题 (14分)(2012?重庆)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
=4时,CO2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(CO2)?????????????B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”).
②NH3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).
本题答案:(1)2NH3+CO2
计算两极产生的气体的物质的量,利用气体中各组分的比例关系,计算n(N2)=n(CO2),再根据方程式计算尿素的物质的量,根据m=nM计算尿素的质量.
解:(1)CO2和NH3合成CO(NH2)2,根据元素守恒可知,同时还有H2O生成,化学方程式为:
2NH3+CO2
CO(NH2)2+H2O,故答案为:2NH3+CO2
CO(NH2)2+H2O;
(2)①由CO2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(CO2)小于B点平衡时的化学反应速率,故答案为:小于;
②设CO2的初始物质的量为a,则NH3的初始物质的量为4a,由图可知,CO2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NH3的物质的量为0.6a×2=1.2a,故平衡时氨气的转化率定为
×100%=30%,
故答案为:30%;
(3)①由图可知,左室电极产物为Cl2,发生氧化反应,故A为电源的正极,右室电解产物H2,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﹣═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,
故答案为:6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl;
③阴极反应为6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑(或6H++6e﹣═3H2↑)
阳极反应为6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+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6 mol e﹣时,阴极产生3 mol H2,阳极产生1 mol N2和1 mol CO2,故电解收集到的13.44 L气体,物质的量为
=0.6mol,即n(N2)= n(CO2)=0.6mol×
="0.12" mol,
根据方程式CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol,其质量为:m[CO(NH2)2]="0.12" mol×60 g?mol﹣1="7.2" g,
故答案为:不变,7.2;
点评:考查化学平衡的计算、电解池原理与有关计算,难度较大,(3)中关键注意观察电极产物,判断发生的反应,注意根据方程式判断左室中PH值的变化.
本题所属考点:【反应速率与平衡的有关计算】
本题难易程度:【一般】
Envy shoots at others and wounds herself. 忌妒之箭,射向别人,伤害自己.