Question

3．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，进而合成尿素的简易流程图如下：


（1）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2NH₄HS+O₂$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2NH₃•H₂O+2S↓
（2）CO₂和H₂在高温、高压、催化剂条件下可合成CH₃CH₂OH，反应的化学方程式2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$CH₃CH₂OH+3H₂O．氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料．电池的总反应为：4NH₃（g）+3O₂（g）═2N₂（g）+6H₂O（g）则该燃料电池的负极反应式是2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O．
（3）已知尿素的结构简式为，请写出尿素的同分异构体中含有离子键的化学式NH₄OCN．

Answer 1

分析 （1）根据元素守恒和电子得失守恒写出化学方程式；
（2）根据元素守恒及题中的反应物和生成物写出化学方程式；原电池负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水；
（3）尿素中含有C、H、O、N四种元素，形成有离子键的物质，则有铵根离子，根据同分异构体的特点写出有关化学式．

解答 解：（1）根据元素守恒及题中的反应物和生成物可知化学方程式为：2NH₄HS+O₂$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2NH₃•H₂O+2S↓，
故答案为：2NH₄HS+O₂$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2NH₃•H₂O+2S↓；
（2）根据元素守恒及题中的反应物和生成物写出化学方程式为：2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$CH₃CH₂OH+3H₂O；
原电池负极发生氧化反应，氨气在负极失去电子，碱性条件下生成氮气与水，负极电极反应式为：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，
故答案为：2CO₂+6H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$CH₃CH₂OH+3H₂O；2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O；
（3）尿素中含有CHON四种元素，形成有离子键的物质，应该含有铵根离子，则满足条件的尿素的同分异构体为：NH₄OCN，
故答案为：NH₄OCN．

点评 本题考查了原电池原理、化学方程式书写、同分异构体书写等知识，题目难度中等，注意掌握化学方程式、电极反应式的书写原则，明确同分异构体的书写方法．