题目内容
19．尿素又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素．其反应分为如下两步：第一步：2NH3（l）+CO2（g）?H2NCOONH4（l）（氨基甲酸铵）△H1=-330.0kJ•mol-1
第二步：H2NCOONH4（l）?H2O（l）+CO（NH2）2（l）△H2=+226.3kJ•mol-1
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5m3密闭容器中投入4mol NH3和1mol CO2，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图所示：
（1）已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定，总反应进行到第55min时到达平衡．
（2）反应进行到10min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）=1.5×10-4mol/（L•min）．
（3）当反应在一定条件下达到平衡，若在恒温恒容下再充入一定量气体He，则CO（NH2）2（l）的质量不变（填“增加”、“减小”或“不变”）．
分析 （1）已知总反应的快慢由慢的一步决定，结合图象变化趋势进行判断，反应快慢可以依据第一步和第二步反应的曲线斜率比较大小，根据图象分析当各组分量不变了则达平衡；
（2）分析图象计算10分钟时二氧化碳的消耗物质的量，结合化学反应速率概念进行计算；
（3）恒温、恒容下再充入一定量气体He，对平衡不产生影响．
解答 解：（1）由图象可知在15分钟左右，氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化，发生的是第一步反应，氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡，发生的是第二部反应，从曲线斜率不难看出第二部反应速率慢，已知总反应的快慢由慢的一步决定，故合成尿素总反应的快慢由第二步决定，根据图象分析55min时当各组分量不变了则达平衡；
故答案为：二；55；
（2）依据图象分析，二氧化碳再进行到10min时物质的量为0.25mol，所以此时的反应速率为=$\frac{\frac{1mol-0.25mol}{500L}}{10min}$=1.5×10-4mol/（L•min）；
故答案为：1.5×10-4mol/（L•min）；
（3）恒温、恒容下再充入一定量气体He，对平衡不产生影响，故CO（NH2）2（l）的质量不变，
故答案为：不变．
点评 本题考查化学平衡的影响因素分析，化学反应速率的影响因素判断，图象分析反应的进行程度，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
9．某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快．即反应速率由小变大．为此，甲同学做了如下实验进行探究：
已知：
①MnO4-在酸性环境下的还原产物是Mn2+
实验用品：仪器：试管（若干个）、胶头滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盘天平、玻璃棒、烧杯、药匙
（1）0.10mol/L H2C2O4溶液的配制：
实验室欲配制100mL 0.10mol/L H2C2O4溶液，需要称取草酸晶体（H2C2O4•2H2O）1.3 g（精确到0.1g）；实验中需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、胶头滴管和100mL容量瓶．
（2）反应的速率变化的探究：
在1号和2号试管中分别加入2mL0.10mol/L H2C2O4溶液，在1号试管中加入硫酸锰固体．然后在两支试管中加入4mL 0.010mol/L KMnO4溶液和几滴稀硫酸．现象如表所示：
请回答下列问题：
①甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是：秒表．
②H2C2O4溶液与酸性的KMnO4溶液反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O．
③同学测出的颜色变化的时间是以下列哪个选项为依据的C．
A、从KMnO4溶液刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色，半分钟之内不再出现紫红色为止．
B、从KMnO4溶液刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由无色变为紫红色为止．
C、从KMnO4溶液接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色为止．
④甲同学认为该反应褪色由慢到快的原因是Mn2+离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率．于是甲同学得出结论在其它条件不变的情况下，加入催化剂可加快化学反应速率．
（3）乙同学和丙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他们也分别提出了能影响该溶液化学反应速率因素的另外两种可能原因，你认为他们提出的两种可能原因是：I该反应是放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快 II加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应．
已知：
①MnO4-在酸性环境下的还原产物是Mn2+
实验用品：仪器：试管（若干个）、胶头滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盘天平、玻璃棒、烧杯、药匙
（1）0.10mol/L H2C2O4溶液的配制：
实验室欲配制100mL 0.10mol/L H2C2O4溶液，需要称取草酸晶体（H2C2O4•2H2O）1.3 g（精确到0.1g）；实验中需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、胶头滴管和100mL容量瓶．
（2）反应的速率变化的探究：
在1号和2号试管中分别加入2mL0.10mol/L H2C2O4溶液，在1号试管中加入硫酸锰固体．然后在两支试管中加入4mL 0.010mol/L KMnO4溶液和几滴稀硫酸．现象如表所示：
| 试管1 | 试管2 | |
| 实验现象 | 褪色很快 | 褪色很慢 |
| 褪色时间/s | 4秒 | 31秒 |
①甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是：秒表．
②H2C2O4溶液与酸性的KMnO4溶液反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O．
③同学测出的颜色变化的时间是以下列哪个选项为依据的C．
A、从KMnO4溶液刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色，半分钟之内不再出现紫红色为止．
B、从KMnO4溶液刚好接触H2C2O4溶液开始，溶液由无色变为紫红色为止．
C、从KMnO4溶液接触H2C2O4溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色为止．
④甲同学认为该反应褪色由慢到快的原因是Mn2+离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率．于是甲同学得出结论在其它条件不变的情况下，加入催化剂可加快化学反应速率．
（3）乙同学和丙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他们也分别提出了能影响该溶液化学反应速率因素的另外两种可能原因，你认为他们提出的两种可能原因是：I该反应是放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快 II加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应．
10．下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是（ ）
| A． | H2+CuO═Cu+H2O | B． | 2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑ | ||
| C． | H2+Cl2═2HCl | D． | 2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O |
7．下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是（ ）
| A． | NaH2PO4溶液PH＜7，则在溶液中：c（Na+）＞c（H2PO4-）＞c（H3PO4）＞c（HPO42-） | |
| B． | 0.1mol•L-1（NH4）2SO4溶液与0.1mol•L-1NH3•H2O溶液等体积混合：c（NH4+）+c（H+）=2c（SO42-）+c（OH-） | |
| C． | 0.1mol•L-1CH3COONa溶液与0.1mol•L-1CH3COOH溶液等体积混合（pH＜7）c（CH3COOH）＞c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（H+） | |
| D． | 0.2mol•L-1NaHCO3溶液与0.1mol•L-1Na2CO3溶液等体积混合：2c（Na+）=3c（CO32-）+3c（HCO3-）+3c（H2CO3） |
4．已知氧化还原反应：2Cu（IO3）2+24KI+12H2SO4=2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O，其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为（ ）
| A． | 10 mol | B． | 11 mol | C． | 12 mol | D． | 13 mol |
11．某饱和酯A在酸性条件下水解得到羧酸B和醇C，B与C的分子式分别为C5HxOy和C3H8O，已知它们的相对分子质量的关系式为：M（A）+36=M（B）+2M（C），则A的可能结构有（不考虑立体异构）（ ）
| A． | 8种 | B． | 6种 | C． | 4种 | D． | 3种 |
8．
已知火箭所用燃料为肼（N2H4），氧化剂为过氧化氢，火箭部分构件采用钛合金材料．请回答下列问题：
（1）N2H4、H2O2的组成元素中第一电离能最大的元素是N．
（2）钛的原子序数是22，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2．
（3）1molN2H4分子中所含极性键的数目为4NA．
（4）H2O2受热易分解为H2O，H2O的空间构型为V形．其中心原子的杂化轨道类型为sp3．
（5）H2S和H2O2的主要物理性质如表所示：
造成上述物质的物理性质存在差异的主要原因是H2O2分子之间存在氢键，所以H2O2的熔、沸点高于H2S，H2O2与H2O分子之间也可形成氢键，故H2O2在水中溶解度大于H2S在水中溶解度．
（6）氧化镁和氮化硼均可用作返回舱的热屏蔽材料，晶格能：氧化镁大于氧化钙（填“大于”或“小于”）．
（7）立方氮化硼的晶胞如图所示，则处于晶胞顶点的原子的配位数为4，若晶胞边长为a pm，则立方氮化硼晶胞的密度是$\frac{100}{{{N_A}{{（a×{{10}^{-10}}）}^3}}}$g•cm-3（只要求列算式，阿伏伽德罗常数为NA）．
已知火箭所用燃料为肼（N2H4），氧化剂为过氧化氢，火箭部分构件采用钛合金材料．请回答下列问题：（1）N2H4、H2O2的组成元素中第一电离能最大的元素是N．
（2）钛的原子序数是22，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2．
（3）1molN2H4分子中所含极性键的数目为4NA．
（4）H2O2受热易分解为H2O，H2O的空间构型为V形．其中心原子的杂化轨道类型为sp3．
（5）H2S和H2O2的主要物理性质如表所示：
| 物质 | 熔点/K | 沸点/K | 水中溶解度（标准状况） |
| H2S | 187 | 202 | 每升水中溶解2.6L |
| H2O2 | 272 | 423 | 以任意比互溶 |
（6）氧化镁和氮化硼均可用作返回舱的热屏蔽材料，晶格能：氧化镁大于氧化钙（填“大于”或“小于”）．
（7）立方氮化硼的晶胞如图所示，则处于晶胞顶点的原子的配位数为4，若晶胞边长为a pm，则立方氮化硼晶胞的密度是$\frac{100}{{{N_A}{{（a×{{10}^{-10}}）}^3}}}$g•cm-3（只要求列算式，阿伏伽德罗常数为NA）．
9．用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列叙述不正确的是（ ）
| A． | 常温下，1 L 0.1 mol•L-1 的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA | |
| B． | 标准状况下，2.24 L己烷中共价键数目为1.9NA | |
| C． | 室温下，28.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数为2NA | |
| D． | 足量Fe与标准状况下22.4 L Cl2充分反应，转移的电子数为2NA |