2.工业上合成尿素的反应:
2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(I)+H2O(I)△H(I)
(1)已知合成尿素的反应分两步进行:
2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H1
NH2COONH4(s)?CO(NH22(I)+H2O(I)△H2
其能量变化曲线如图1所示,则△H、△H1和△H2由大到小的顺序为△H2>△H>△H1
(2)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生反应(I)合成尿素,恒定温度下混合气体中NH3的体积分数如图2所示.
A点的正反应速率v(CO2)>B点的逆反应速率v(CO2)(填“>”、“<”或“=”);CO2的平衡转化率为75%.
(3)将一定量的氨基甲酸铵固体置于恒容真空容器中,发生反应:H2NCOONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g).在不同温度(T1和T2)下,该反应达平衡状态时部分数据见下表.
 温度 平衡浓度/(mol•L-1)
 c(NH3 c(CO2
 T1 0.1 
 T2  0.1
①T1< T2 (填“>”、“<”或“=”).
②下列能说明该分解反应达到平衡状态的是ac(填代号).
a.v生成(NH3)=2v消耗(CO2
b.密闭容器内物质的总质量不变
c.密闭容器中混合气体的密度不变
d.密闭容器中氨气的体积分数不变
(4)氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵,酸性条件下水解更彻底.25℃时,向1L 0.1mol•L-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化),共用去0.052mol氨基甲酸铵,此时溶液中几乎不含碳元素.此时溶液中c(NH4+)=0.1mol/L;NH4+水解平衡常数值为4×10-9
18.CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀,以下是某兴趣小组对沉淀组成的探究.
【提出假设】
假设1:沉淀为Cu (OH)2
假设2:沉淀为CuCO3
假设3:沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为nCuCO3•mCu(OH)2]
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水).
【定性探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干;
步骤2:甲同学取一定量固体,用气密性良好的如下装置(夹持仪器未画出)进行定性实验;

(1)若反应后A中蓝绿色固体变黑,C中无明显现象,证明假设1成立.
(2)乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用下列某试剂后,便可验证上述所有假设,该试剂是B(填代号).
A.浓硫酸     B.无水CuSO4    C.碱石灰    D.P2O5
(3)乙同学验证假设3成立的实验现象是A中蓝绿色固体变黑色,B中无水CuSO4固体变蓝,C中有白色沉淀产生.
【定量探究】
(4)乙同学进一步探究假设3中固体的组成:
①乙同学查得一些物质在20℃的数据(如表)后,将C中的澄清石灰水改为Ba(OH)2溶液,其原因是AC(填代号)
溶解度(S)/g溶度积(Ksp)摩尔质量(M)/g•mol-1
Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO3CaCO3BaCO3
0.163.892.9×10-92.6×10-9100197
A.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2
B.Ba(OH)2为强碱,Ca(OH)2为弱碱
C.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3,测量误差小
D.相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
②若所取蓝绿色固体质量为54.2g,实验结束后装置B的质量增加5.4g,C中的产生沉淀的质量为39.4g.则该蓝绿色固体的化学式为2CuCO3•3Cu(OH)2;A中发生的反应的化学方程式为2CuCO3•3Cu(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CuO+3H2O↑+2CO2↑.
15.某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,氨气能否象H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题.请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(一)制取氨气
(1)实验室用装置A可快速制取氨气,写出反应的化学方程式2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(二)实验探究
该小组成员设计实验探究氨气还原性及其产物,实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)图如图:

(2)该装置在设计上有一定的缺陷,为确保实验结果的准确性,你对该装置的改进措施是在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管.
(3)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体.请写出NH3与CuO反应的化学方程式3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O.
(三)问题讨论
(4)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O.已知Cu2O是红色粉末,在酸性溶液中,Cu+能自身发生氧化还原反应生成Cu2+和Cu.请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O:取少许样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O,反之则没有.
(5)在解决了问题(1)后,又有同学提出:Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强?于是他们进行了如下实验:取98g Cu(OH)2固体,加热到80℃~100℃时,得到黑色固体粉未,继续加热到1000℃以上,黑色粉未全部变成红色粉未A.冷却后称量,A的质量为72g.据此可推得A为Cu2O,请写出上述过程中发生反应的两个化学方程式Cu(OH)2=CuO+H2O、4CuO=2Cu2O+O2,由此得到的结论是CuO比Cu2O的热稳定性差.
14.新的研究表明二甲醚(DME)是符合中国能源结构特点的优良车用替代燃料,二甲醚催化重整制氢的反应过程,主要包括以下几个反应(以下数据为25℃、1.01×105Pa测定):
①CH3OCH3(g)+H2O(l)?2CH3OH(l)△H=+24.52kJ/mol
②CH3OH(l)+H2O(l)?CO2(g)+3H2(g)△H=+49.01kJ/mol
③CO(g)+H2O(l)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.17kJ/mol
④CH3OH(l)?CO (g)+2H2(g)△H=+90.1kJ/mol
请回答下列问题:
(1)写出用二甲醚制H2同时全部转化为CO2时反应的热化学方程式CH3OCH3(g)+3H2O(l)?2CO2(g)+6H2(g)△H=+122.52KJ/mol.
(2)200℃时反应③的平衡常数表达式K=$\frac{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}{c(CO)c({H}_{2}O)}$.
(3)在一常温恒容的密闭容器中,放入一定量的甲醇如④式建立平衡,以下可以作为该反应达到平衡状态的判断依据为A.
A.容器内气体密度保持不变         B.气体的平均相对分子质量保持不变
C.CO的体积分数保持不变          D.CO与H2的物质的量之比保持1:2不变
(4)工业生产中测得不同温度下各组分体积分数及二甲醚转化率的关系如图1,2所示,

①你认为反应控制的最佳温度应为C.
A.300~350℃B.350~400℃
C.400~450℃D.450~500℃
②在温度达到400℃以后,二甲醚与CO2以几乎相同的变化趋势明显降低,而CO、H2体积分数也以几乎相同的变化趋势升高,分析可能的原因是(用相应的化学方程式表示)可能发生另一种制氢反应为CH3OCH3+CO2?3H2+3CO.
(5)某一体积固定的密闭容器中进行反应②,200℃时达平衡;请在图4补充画出:t1时刻升温,在t1与t2之间某时刻达到平衡;t2时刻添加催化剂,CO2的百分含量随时间变化图象.
(6)一定条件下,如图3示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物),则阴极的电极反应式为
 0  168535  168543  168549  168553  168559  168561  168565  168571  168573  168579  168585  168589  168591  168595  168601  168603  168609  168613  168615  168619  168621  168625  168627  168629  168630  168631  168633  168634  168635  168637  168639  168643  168645  168649  168651  168655  168661  168663  168669  168673  168675  168679  168685  168691  168693  168699  168703  168705  168711  168715  168721  168729  203614 

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