题目内容


四川有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):

请填写下列空白:

(1)已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸汽在t ℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是:                。

(2)在合成氨的实际生产过程中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来,并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气,请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由:                。

(3)当甲烷合成氨气的转化率为75%时,以5.60×107 L甲烷为原料能够合成:      L氨气。(假设体积均在标准状况下测定)

(4)已知尿素的结构简式为请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式:

     ①                       ;②                       。


【答案】

(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);ΔH=2a kJ/mol

(2)增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率;减小氨气的浓度,增大氮气和氢气的浓度均有利于平衡向正反应方向移动

(3)1.12×108

(4)①    ②NH4N=C=O

【解析】根据合成路线图有如下反应:CH4+H2O=CO+3H2;CO+H2O=CO2+H2;N2+3H2  2NH3,整理得到关系:CH4~4H2~NH3。所以能合成氨气:。


练习册系列答案
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晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:

①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2

③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅

已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。

请回答下列问题:

(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________________。

(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为____________________。

(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):

①装置B中的试剂是_________________________。

  装置C中的烧瓶需要加热,其目的是_____________________________________。

②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是______________________________________,装置D不能采用普通玻璃管的原因是____________________________________,装置D中发生反应的化学方程式为__________________________________________。

③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及______________________________________。

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是_________________。

a.碘水    b.氯水    c.NaOH溶液    d.KSCN溶液    e.Na2SO3溶液

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