题目内容
【题目】目前世界上广泛采用氨和二氧化碳高温高压下制备尿素，主要反应为两步：
第一步：生成氨基甲酸铵 | 第二步：氨基甲酸铵脱水生成尿素 |
2NH3(l)＋CO2(g) | H2NCOONH4(l)
|
快速放热 | 慢速吸热 |
（1）写出制备尿素的总反应化学方程式：____________________________，该反应热为
，则______________（“大于”“小于”或“等于”）
。
（2）下列说法正确的是________________。
A.利用二氧化碳制备尿素是减缓温室效应的有效方法
B.第二步反应高温条件下自发进行
C.提高投料中的水碳比
有利于尿素的生成
D.第一步反应的活化能大于第二步反应
（3）尿素生产过程中转化率通常用二氧化碳转化率来表示，当二氧化碳起始浓度为
时（
，水碳比=0.5），尿素平衡转化率随氨碳比
的变化如表所示：
氨碳比/浓度比 | 2.95 | 3.10 | 3.20 | 3.50 |
尿素平衡转化率/% | 56.4 | 57.5 | 57.9 | 60.0 |
提高氨碳比有利于生成尿素，主要有两个原因：一是增大氨气浓度有利于反应正向移动；二是_____________。氨碳比为3.50时，求该状态下的制备尿素总反应平衡常数K=___________.
（4）一定条件下，在图中绘制氨基甲酸铵（
）在反应过程中物质的量与时间的关系图。
_______________
（5）通过直接尿素燃料电池装置，实现了“尿素能”的利用，且产生无污染的产物，写出负极反应：____________________________.
【答案】
大于 AB 过量氨气与第二步反应生成的水结合，促进平衡正向移动 0.13 
（出现先上升后下降再稳定趋势即得分） 
【解析】
（1）依据盖斯定律分析；
（2）根据反应自发性、反应速率和化学平衡的基本原理作答；
（3）从浓度影响化学平衡的角度考虑；根据题意，列出三段式，根据平衡常数表达式列式计算；
（4）依据两步反应分析作答；
（5）由题目信息可知原电池负极发生尿素的氧化反应，在碱性条件下进行，故生成碳酸根。
（1）由题意可知两步反应相加即为总反应，故制备尿素的总反应化学方程式为：；根据盖斯定律，
，则有
，故答案为：；大于；
（2）A. 用于生产尿素是消耗二氧化碳的有效途径，A项正确；
B. 第二步反应
，
，高温自发，B项正确；
C. 水是第二步反应产物，提高水碳比不利于提高尿素的生成，C项错误；
D. 第一步反应快速，第二步反应慢速，故第一步反应活化能小于第二步反应，D项错误；
故答案为AB。
（3）过量氨气结合第二步反应生成的水，促进平衡正向移动；由题目中的水碳比和氨碳比，结合尿素平衡转化率，假设开始
，
开始
7 2 0
转化 2.4 1.2 1.2
平衡 4.6 0.8 1.2，
因水碳比为0.5，起始水蒸气的浓度为2mol/L
0.5=1mol/L，故水蒸气的平衡浓度为1.2mol/L+1mol/L=2.2mol/L，则平衡常数
；
（4）第一步反应快速生成氨基甲酸铵，第二步反应消耗较慢，故氨基甲酸铵先累积后达到平衡浓度，故答案为：
（出现先上升后下降再稳定趋势即得分）；
（5）结合负极尿素产生氮气和碳酸根离子，其电极反应式为：。
【题目】镁合金及镁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)镁在元素周期表中的位置是__________________。
(2)用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁的关键流程如下：
该工艺中可循环使用的物质有______________。
(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110～200 ℃的反应为Mg(AlH4)2=MgH2＋2Al＋3H2↑，每转移6 mol电子生成氢气的物质的量为________mol。
(4)碱式碳酸镁密度小，是橡胶制品的优良填料，可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·2H2O作原料制备。制备过程中，需要用到卤水(氯化镁溶液)。某科研小组用沉淀滴定法分析产品中Cl－的含量，称取6.100 0 g产品用适量硝酸溶解，经稀释等步骤最终配得500 mL的溶液。
a．准确量取25.00 mL 待测液，用0.100 0 mol/L AgNO3标准液滴定，滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则滴定过程中消耗标准液的体积为________mL。
b.
AgCl | AgBr | AgI | Ag2CrO4 | |
Ksp | 2×10－10 | 5.4×10－13 | 8.3×10－17 | 2×10－12 |
颜色 | 白 | 淡黄 | 黄 | 砖红 |
参照上表数据及信息分析，滴定时可以作指示剂的是________(填数字序号)。
①CaCl2 ②NaBr ③NaI ④K2CrO4
【题目】二氧化碳利用具有十分重要的意义，科学家有以下几个设想。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯），其设想如图：
则重整系统发生反应的化学方程式为_________。
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+ 4H2O(g) △H；在不同温度下，用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图所示。
①其它条件不变，起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料，CO2转化率将________(填“增大”、“ 减小”或“不变”）；
②△H_____0（填“>”“<”“ 不能确定”）。
③若测试中体系内无氧气产生，试结合图示推断热稳定性C2H4 _____H2O （填“>”“<”“ 不能确定”）。
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知：NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq) △H1=akJ/mol
CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) △H2=bkJ/mol
H2CO3(aq)+OH-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l) △H3=ckJ/mol
则利用NH3 H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为______________________；
②已知常温下相关数据如表：
Kb(NH3·H2O) | 2×10-5kJ/mol |
Ka1(H2CO3) | 4×10-7kJ/mol |
Ka2(H2CO3) | 4×10-11kJ/mol |
则反应NH4++HCO3-+H2ONH3 H2O+H2CO3的平衡常数K=___________。
【题目】叠氮化钾（
）能促使作物或难于萌发的种子发育。设计如下实验制备叠氮化钾并测定其纯度：
I.制备
步骤1：制备亚硝酸丁酯（
）
反应装置如图1（夹持装置略去），向烧杯中依次加入稀硫酸、丁醇、亚硝酸钠溶液，待反应完全后，分离出上层油状物，用
和
的混合溶液洗涤三次，经干燥后备用。
步骤2：制备叠氮化钾
反应装置如图2（夹持及加热装置路去），向仪器A中加入
乙醇溶液、
的联氨（
）、亚硝酸丁酯，蒸汽浴加热，反应完全后，叠氮化钾即沉淀出来，冰浴冷却，过滤，先用无水乙醇洗涤，再用无水乙醚洗涤，在空气中于
干燥。
相关物质性质如下：
物质 | 颜色、状态 | 沸点（℃） | 溶解性 |
| 无色晶体 | 受热易分解 | 易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚 |
| 无色液休 | 118 | 微溶于水，与乙醇、乙醚混溶 |
| 无色或淡黄色油状液体 | 78 | 不溶于水，与乙醇、乙醚混溶 |
| 无色油状液体 | 118 | 与水、乙醇混溶，不溶于乙醚 |
请回答：
（1）仪器A的名称为_____________.
（2）步骤1中分离出亚硝酸丁酯的操作名称为_____________；步骤1中用NaCl和NaHCO3的混合溶液洗涤的目的是__________________________.
（3）步骤2中冰浴冷却的目的是__________________________；步骤2中干燥产品的温度控制在55~60℃，原因是__________________________
（4）如需提高产品的纯度，可在_____________（填编号）中进行重结晶。
A.无水乙醇 B.无水乙醚 C.水 D.乙醇的水溶液
Ⅱ.分光光度法测定产品的纯度
原理：
与
反应非常灵敏，生成红色络合物，在一定波长下测量红色溶液的吸光度，利用“
吸光度”曲线确定样品溶液中的。测定步骤如下：
①用
品体配制
标准溶液；
②配制一组相同体积（
）不同浓度的
标准溶液，分别加入
（足量）标准溶液，摇匀，测量吸光度，绘制标准溶液的与吸光度的关系曲线，如图；
③产品测定：称取0.360g产品，配成
溶液，取出于标准管中，加入（足量）标准溶液，摇匀，测得吸光度为0.6。
（5）实验室用晶体配制标准溶液的方法为_________________.
（6）产品的纯度为_________________；若③中加入的标准溶液不足以将产品完全反应，则测得的产品纯度________________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
