题目内容
【题目】氨基甲酸铵(H2 NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体。其研究小组以浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图1所示，其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) △H<0
(1)仪器1的名称是___________。仪器3中盛装的固体是___________，其作用是___________。
(2)仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应，若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡，则应该___________(填“加快”“减慢”或“不改变”)产生氨气的速率。
(3)另一种制备氨基甲酸铵的反应装置(液体石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图2所示。
①液体石蜡鼓泡瓶的作用是______________________。
②若无冰水，则氨基甲酸铵易分解生成尿素[CO（NH2）2]请写出氨基甲酸铵受热分解的化学方程式：______________________。
③当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时，立即停止反应，过滤分离得到粗产品，为了将所得粗产品干燥，可采取的方法是___________(填标号)。
A.蒸馏 B.真空微热烘干 C.高压加热烘干
(4)制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。
①设计方案，进行成分探究，请填写表中空格。
限选试剂：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1：取少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解 | 得到无色溶液 |
步骤2：向试管中加入过量的BaCl2溶液，静置 | 若溶液不变浑浊，则证明固体中不含碳酸铵 |
步骤3：向试管中继续加入___________ | ___________，则证明固体中含有碳酸氢铵 |
②根据①的结论。取15.8g氨基甲酸铵样品，用足量氧氧化钡溶液充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为1.97g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为___________。
【答案】滴液漏斗 碱石灰 干燥氨气，防止仪器5中生成的氨基甲酸铵水解 加快 通过观察气泡，控制通入NH3与CO2的速率 NH2COONH4
CO(NH2)2+H2O B 少量澄清石灰水 若溶液变浑浊 95.0%
【解析】
（1）根据仪器1的特点，仪器1名称为滴液漏斗或恒压滴液漏斗；氨基甲酸铵是一种易分解、易水解的白色固体，因此氨气需要干燥，即仪器3中盛放碱石灰或生石灰或NaOH固体，其作用是干燥氨气，防止仪器5中生成的氨基甲酸铵水解；
（2）氨气易溶于稀硫酸，CO2难溶于稀硫酸，若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡，说明CO2过量，应该加快产生氨气的流速；
（3）①液体石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡，控制通入NH3与CO2的速率；
②氨基甲酸铵受热分解成尿素，由原子守恒可知还生成水，反应方程式为H2NCOONH4
CO(NH2)2＋H2O；
③氨基甲酸铵受热易分解，采取减压低温烘干，即真空微热烘干，故B正确；
（4）①根据得出结论：证明固体中含有碳酸氢铵，因此试管中继续加入少量的澄清石灰水，发生NH4HCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，现象为溶液变浑浊；
②氨基甲酸铵样品用足量氢氧化钡溶液充分处理，生成沉淀的反应：Ba(OH)2＋NH4HCO3=BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O，n(NH4HCO3)=n(BaCO3)=
==0.01mol，m(NH4HCO3)=0.01mol×79g·mol－1=0.79g，m(NH2COONH4)=(15.8－0.79)g=15.01g，氨基甲酸铵的质量分数为15.01/15.8×100%=95.0%。
【题目】除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4，继续除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气。
（1）制水煤气的主要化学反应方程式为：C(s)+H2O(g) 
CO(g)+H2(g)，此反应是吸热反应。
① 此反应的化学平衡常数表达式为________；
② 下列能增大碳的转化率的措施是________ 。
A．加入C（s） B．加入H2O（g） C．升高温度 D．增大压强
（2）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：CH4(g) +3/2O2(g) 
CO(g) + 2H2O(g) △H=－519kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件相同）
①X在750℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
②Y在600℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③Z在440℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是_______（填“X”或“Y”或“Z”），选择的理由是_______。
（3）合成气合成甲醇的主要反应是：2H2(g)+CO(g) 
CH3OH（g）△H=－90.8kJ·mol－1 T℃时，此反应的平衡常数为160，此温度下，在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下：
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/（mol·L-1） | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
① 该时间段内反应速率v(H2)=______ mol·L－1·min－1。
② 此时，正、逆反应速率的大小：v正______v逆（填“＞”、“＜”或“＝”）
（4）生产过程中，合成气要进行循环，其目的是____________。
（5）甲醇可制成新型燃料电池，总反应为：2CH3OH+3O2 + 4KOH=2K2CO3+6H2O该电池负极的电极反应式为______。