Question

3．合成尿素的反应为完成下列填空：
（1）写出NH₃的电子式；画出碳原子结构示意图；氧元素位于周期表第周期第VIA族．
（2）上述反应所涉及的4种元素，原子半径从大到小的排列顺序为C＞N＞O＞H．
（3）上述反应所涉及的4种元素中，非金属性最强的是O．
（4）一定条件下，在10L的恒容密闭容器中，充入2mol NH₃和1mol CO₂，反应经5min后达到平衡，测得容器中水蒸气0.6mol，则平均反应速率v（NH₃）=0.024mol/（L•min）．
（5）下列能说明上述反应已达平衡的是bd．（填序号）
a.2c（NH₃）=c（H₂O）           b．CO₂的浓度不变
c．v_正（NH₃）：v_正（CO₂）=2：1  d．气体的压强不变
（6）为提高氨气的转化率，工业上用该反应生产尿素时，合适的反应条件是ad．（填序号）
a.200℃b.800℃c.101kPad.24000kPa．

Answer 1

分析 （1）先判断化合物类型，然后根据共价化合物的电子式的表示方法写出电子式；碳元素的原子核内质子数是6，核外电子分2层排布，第一层2个第二层6个；氧元素位于第Ⅵ主族；
（2）原子半径大小比较：电子层越多，半径越大，电子层数一样，核电荷数越多，半径越小；
（3）同周期元素从左到右元素的得电子能力逐渐增强；
（4）平均反应速率v（NH₃）=$\frac{△c}{△t}$，据此计算即可；
（5）根据化学平衡状态的标志：正反应速率等于逆反应速率，平衡混合物中各组成成分的含量不变来判断；
（6）为提高氨气的转化率，采用使得化学平衡正向移动的措施即可．

解答 解：（1）NH₃属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，氨气的电子式为，碳元素的原子核内质子数是6，核外电子分2层排布，第一层2个第二层6个，所以其原子结构示意图为：氧元素是8号元素，位于周期表中的第二周期，第VIA，故答案为：；； 二；VIA；
（2）原子半径大小比较：电子层越多，半径越大，电子层数一样，核电荷数越多，半径越小，尿素中四种元素N、O、N、H的原子半径大小顺序是：C＞N＞O＞H，故答案为：C＞N＞O＞H；
（3）上述反应所涉及的尿素中的四种元素N、O、N、H中，非金属性最强的是O，故答案为：O；
（4）根据反应：2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l），反应经5min后达到平衡，测得容器中水蒸气0.6mol，则消耗氨气的物质的量是1.2mol，平均反应速率v（NH₃）=$\frac{\frac{1.2mol}{10L}}{5min}$=0.024mol/（L•min）．故答案为：0.024；
（5）a、化学方程式的系数之比等于化学反应中各物质的反应速率之比，2c（NH₃）=c（H₂O），均为正反应速率，不能判断是否达到平衡明反应得到平衡状态，故a错误；
b、CO₂的浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b正确；
c、化学方程式的系数之比等于化学反应中各物质的反应速率之比，v_正（NH₃）：v_正（CO₂）=2：1，均为正反应速率，不能判断是否达到平衡明反应得到平衡状态，故c错误；
d、反应前后气体的系数和不同，所以气体的压强不变得状态是平衡状态，故d正确；
故选bd；
（6）为提高氨气的转化率，采用使得化学平衡正向移动的措施即可，工业上用该反应生产尿素时，合适的反应条件是高温高压，故选ad．
故答案为：ad．

点评 本题涉及元素周期律的应用、化学反应速率和平衡移动原理的应用、平衡状态的判断等方面的知识，属于综合知识的考查，难度中等．