题目内容

尿素[CO(NH22]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:

。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:

    下列示意图中[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示NH2COONH4(s),c表示CO(NH22(l)+H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是(填序号)    

   (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      

  ②为提高尿素的产率,下列可以采取的措施有      

  A.缩小反应容器的容积 B.升高温度

  C.平衡体系中及时分离出CO(NH22                 D.使用合适的催化剂

  ③该反应的平衡常数表达式K=     ;若升高体系的温度,容器中NH3的体积分数将    (填“增加”、“减小”或“不变”)。

  ④若保持平衡的温度和压强不变,再向容器中充入3mol的氨气,则此时v     v(填“>”“=”或“<”),判断理由        

    ⑤若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳,在40min时重新达到平衡,请在上图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线。

练习册系列答案
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(2009?南京二模)选做题,本题有A、B两题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容,请选择其中一题作答,并把所选题目对应字母后的方框涂黑.若两题都作答,将按A题评分.
A.可以由下列反应合成三聚氰胺:
CaO+3C
 高温 
.
 
CaC2+CO↑       CaC2+N2
 高温 
.
 
CaCN2+C↑    CaCN2+2H2O=NH2CN+Ca(OH)2,NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH22],尿素合成三聚氰胺.
(1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
.CaCN2中阴离子为CN22-,与CN22-互为等电子体的分子有N2O和
CO2
CO2
(填化学式),由此可以推知CN22-离子的空间构型为
直线形
直线形

(2)尿素分子中C原子采取
sp2
sp2
杂化.尿素分子的结构简式是
,其中碳氧原子之间的共价键是
C
C
(填字母)
A.2个σ键          B.2个π键          C.1个σ键、1个π键
(3)三聚氰胺()俗称“蛋白精”.动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸(    )后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过
分子间氢键
分子间氢键
结合,在肾脏内易形成结石.
(4)CaO晶胞如图A所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为
6
6
.CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为:CaO 3401kJ/mol、NaCl 786kJ/mol.导致两者晶格能差异的主要原因是
CaO晶体中Ca 2+、O 2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量
CaO晶体中Ca 2+、O 2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量

B.实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯.有关物质的物理性质如下表.请回答有关问题.
化合物 密度/g?cm-3 沸点/℃ 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.乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入11.5mL正丁醇和9.4mL冰醋酸,再加3~4滴浓硫酸.然后安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管,加热冷凝回流反应.
(1)本实验过程中可能产生多种有机副产物,写出其中两种的结构简式:
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3
CH2=CHCH2CH3
CH2=CHCH2CH3

(2)实验中为了提高乙酸正丁酯的产率,采取的措施是:
用分水器及时移走反应生成的水,减少生成物的浓度;
用分水器及时移走反应生成的水,减少生成物的浓度;
使用过量醋酸,提高正丁醇的转化率
使用过量醋酸,提高正丁醇的转化率

Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的制备
(1)将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗  ②蒸馏  ③用无水MgSO4干燥 ④用10%碳酸钠洗涤,正确的操作步骤是
C
C
(填字母).
A.①②③④B.③①④②C.①④①③②D.④①③②③
(2)将酯层采用如图B所示装置蒸馏.
1.出图中仪器A的名称
冷凝管
冷凝管
.冷却水从
口进入(填字母).
2.②蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在
126.1℃
126.1℃
左右.
Ⅲ.计算产率
测量分水器内由乙酸与正丁醇反应生成的水体积为1.8mL,假设在制取乙酸正丁酯过程中反应物和生成物没有损失,且忽略副反应,计算乙酸正丁酯的产率
79.4%
79.4%
绿矾晶体(FeSO4?7H2O)在医药上作补血剂.某同学用KMnO4溶液滴定绿矾晶体(FeSO4?7H2O)样品(杂质不与 KMnO4反应),对铁元素含量进行测定.
(1)观察样品时,发现表面上有一点黄色物质,估计是什么物质
Fe2(SO43
Fe2(SO43
(填化学式)
(2)实验时用到的主要仪器除滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯外,还有
锥形瓶
锥形瓶

(3)滴定时,反应的离子方程式
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

(4)上述实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是
b
b

a.稀硝酸     b.稀硫酸   c.稀盐酸   d.浓硫酸
(5)KMnO4溶液 应装在
式滴定管中.到达滴定到终点时标志是
加入的最后一滴KMnO4溶液不反应,溶液的颜色为紫色,且半分钟不褪色.
加入的最后一滴KMnO4溶液不反应,溶液的颜色为紫色,且半分钟不褪色.

(6)下列说法正确的是
D
D

A.选用规格为25.00ml的滴定管装 KMnO4溶液,滴定 时用去20.00ml溶液,剩余溶液为5.00ml.
B.滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察滴定管内液面的变化.
C.配制标准液KMnO4时,定容俯视,会使测定结果偏高.
D.记录滴定体积时,滴定前读数仰视,滴定后读数俯视会使测定结果偏低.
Ⅱ、氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点.
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)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ?mol-1
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ?mol-1

(2)电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液制氢的装置示意图如图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极).电解时,阳极的电极反应式为
CO(NH22+8OH-+6e-═CO32-+N2↑+6H2O
CO(NH22+8OH-+6e-═CO32-+N2↑+6H2O
.阴极的电极反应式
6H2O-6e-═3H2↑+6OH-
6H2O-6e-═3H2↑+6OH-
温州市地处沿海,海水资源丰富,海水提取食盐和Br2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl2或MgO.盐卤中含有Mg2+、Cl-,还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+、SO42-和CO(NH22等.制备流程如图1:
(1)滤渣的成分是
Fe(OH)3、CaSO4
Fe(OH)3、CaSO4
(写化学式);滤液Ⅱ中所含主要的杂质离子是
Na+
Na+
(写离子符号).为了加快过滤速度,常采用减压过滤,写出组装减压过滤装置的主要硅酸盐仪器名称
布氏漏斗
布氏漏斗
抽滤瓶或吸滤瓶
抽滤瓶或吸滤瓶
.(写2种即可)
(2)用NaClO除去尿素CO(NH22时,生成物除盐外,都是能参与大气循环的物质,则该反应的化学方程式为
3NaClO+CO(NH22=3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O
3NaClO+CO(NH22=3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O
;加入NaClO的另一个作用是
将Fe2+氧化为Fe3+,并形成Fe(OH)3被除去.
将Fe2+氧化为Fe3+,并形成Fe(OH)3被除去.

(3)温度和压强P(HCl)g对MgCl2?6H2O晶体热分解产物的影响如图2所示.请回答下列问题:
①写出P(HCl)g=0.25MPa,温度从300℃升高到550℃时反应的化学方程式
Mg(OH)Cl=MgO+HCl↑
Mg(OH)Cl=MgO+HCl↑

②实际生产中,将MgCl2?6H2O晶体加热到600℃的过程中几乎得不到无水MgCl2,其原因是
P(HCl)g较小,镁离子水解生成氢氧化镁,得不到氯化镁;通入HCl,而增大P(HCl)g
P(HCl)g较小,镁离子水解生成氢氧化镁,得不到氯化镁;通入HCl,而增大P(HCl)g
;若要得到无水MgCl2须采取的措施是
通入HCl,而增大P(HCl)g,抑制镁离子的水解;
通入HCl,而增大P(HCl)g,抑制镁离子的水解;

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