Question

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g)，一种工业合成氨，进而合成尿素的的简易流程图如下：

 

(1)步骤II中制氢气原理如下：

CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)   CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)

恒容容器中，对于以上反应，能加快反应速率的是                。

a. 升高温度  b. 充入He   c. 加入催化剂   d. 降低压强

 (2)天然气中的H₂S杂质常用氨水吸收，产物为NH₄HS，一定条件下向NH₄HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式为                  。

 (3)CO₂和H₂在高温、高压、催化剂条件下可合成CH₃CH₂OH，反应的化学方程式

_________________________________。以CH₃CH₂OH、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成然料电池，该电池中负极上的电极反应式是：_________________________。

 (4)已知尿素的结构简式为H₂N－－NH₂，请写出尿素的同分异构体中含有离子键的化学式                         。

(5)已知CO₂＋ 2NH₃             CO(NH₂)₂ ＋ H₂O，若合成尿素的流程中转化率为80%时，100吨甲烷为原料能够合成        吨尿素。

Answer 1

【知识点】化学反应速率，原电池原理，化学方程式的书写，化学计算

【答案解析】(1)ac         (2) 2NH₄HS＋O₂   2NH₃.H₂O＋2S↓  

 (3) 2CO₂＋6H₂               CH₃CH₂OH ＋3H₂O

CH₃CH₂OH－12e^－＋16OH^－=== 2CO₃^2－＋11 H₂O      (4)NH₄OCN      (5) 300

    解析：(1)改变外界条件可以使化学反应速率增大，如升高温度、增大压强、增大物质的浓度、使用催化剂等都可以使反应速率增大，故选ac。

(2)向NH₄HS溶液中通入空气即与空气中的氧气反应，被氧气氧化为单质硫，吸收液再生即又可以得到氨水，反应物和产物都有，再根据氧化还原反应中得失电子守恒即可得到反应的化学方程式为：2NH₄HS＋O₂   2NH₃.H₂O＋2S↓

(3)在CH₃CH₂OH、空气、氢氧化钾溶液的燃料电池中，CH₃CH₂OH被氧气氧化失去电子在负极上发生反应，但是由于电解质溶液是碱性的，所以在电极上得到的产物为CO₃^2－。

(4) 尿素中含有N元素，N元素形成的离子有NH₄⁺或NO₃^—，在本物质中含有H原子数较多，O原子数较少，故只能形成铵盐。

 (5)根据原子守恒法得到： 100*(12/16)*80%*5=300

【思路点拨】本题以尿素的合成为载体，考查了影响化学反应速率的条件，原电池中电极反应的书写，一些不常见的化学反应的书写把握住反应的原理是解题的关键，在计算中化学方法的选择是非常重要的，此题综合性很强，难度较大。