题目内容

17．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）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，对于以上两个反应，能加快反应速率的是ac．
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杂质常用氨水作吸收液吸收，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\;}}{\;}$2NH3．H2O+2S↓，该反应的氧化产物为S．
（3）为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究．
①如将CO2与H2 以1：3的体积比混合． 适当条件下合成某烃和水，该烃是B（填序号）．
A．烷烃    　　  B．烯烃    　　 C．苯
②如将CO2与H2 以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．
已知：CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ/mol
则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=-252.9 kJ/mol．
③已知CaCO3和BaCO3均为难溶于水的沉淀，某同学欲用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得Ca（OH）2和 Ba（OH）2在20℃时的溶解度（S）数据如下：Ca（OH）2：0.16g； Ba（OH）2：3.89g
则吸收CO2最合适的试剂是Ba（OH）2（填“Ca（OH）2”或“Ba（OH）2”）溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定BaCO3的质量．
（4）已知CO2+2NH3$\stackrel{一定条件}{→}$CO（NH2）2+H2O，若合成尿素CO（NH2）2的流程中转化率为80%时，100吨甲烷为原料能够合成400吨尿素．

分析 （1）升高温度、增大浓度、增大压强、加催化剂增大速率，降低温度、减小浓度或降低压强减小速率；
（2）一定条件下NH4HS与氧气反应生成S和NH3．H2O，S元素的化合价升高被氧化；
（3）①根据原子守恒判断该烃的最简式；
②根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以合适的系数进行加减，反应热也乘以相应的系数进行相应的计算；
③碳酸钙与碳酸钡的溶度积形成不大，用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，故吸收二氧化碳的吸水剂溶解度应该较大，若溶解性减小，会导致二氧化碳吸收不完全；通过沉淀法测定废气中二氧化碳的含量，二氧化碳转化为碳酸钡沉淀，根据碳酸钡的质量可以确定二氧化碳的体积；
（4）根据化学方程式，利用元素守恒，可计算出尿素的质量．

解答 解：（1）根据影响化学反应速率的因素可知，升高温度和加入催化剂都可以增加反应速率，充入氦气各物质的浓度没变，所以反应速率不变，减小压强反应速率减小，
故选ac；
（2）一定条件下NH4HS与氧气反应生成S和NH3．H2O，根据元素守恒可知化学方程式为：2NH4HS+O2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NH3．H2O+2S↓，S元素的化合价升高被氧化，则生成物S是氧化产物；
故答案为：2NH4HS+O2 $\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NH3．H2O+2S↓；S；
（3）①设CO2与H2 的物质的量分别为1mol、3mol，根据O原子守恒可知生成H2O为2mol，故生成的烃中C原子与H原子的物质的量之比为1mol：（3mol×2-2mol×2）=1：2，故该烃的最简式为CH2，符合烯烃的通式，
故答案为：B；
②已知：①CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
②H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ/mol
由盖斯定律，②×4-①得CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=-252.9 kJ/mol
故答案为：CO2（g）+4H2（g）═CH4 （g）+2H2O（l）△H=-252.9 kJ/mol；
③碳酸钙与碳酸钡的溶度积形成不大，用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，故吸收二氧化碳的吸水剂溶解度应该较大，若溶解性减小，会导致二氧化碳吸收不完全，故选择氢氧化钡吸收二氧化碳，
通过沉淀法测定废气中二氧化碳的含量，二氧化碳转化为碳酸钡沉淀，根据碳酸钡的质量可以确定二氧化碳的体积，实验时除需要测定工业废气的体积外，还需要测碳酸钡的质量，
故答案为：Ba（OH）2，BaCO3的质量．
（4）根据化学方程式CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g） 和 CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），及元素守恒可知CH4～4H2　～$\frac{8}{3}$NH3～$\frac{4}{3}$CO（NH2）2，
根据    CH4～4H2　～$\frac{8}{3}$NH3 ～$\frac{4}{3}$CO（NH2）2
　　    16　　　　　　　　　 　80
　　100t×80% xt
x=$\frac{80×100×80%}{16}$t=400t
故答案为：400．

点评 本题综合性较大，涉及反应速率的影响因素、化学方程式的书写、盖斯定律的应用和热化学方程式书写、沉淀转化、有关方程式的计算等，是对知识的综合应用，题目难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力和计算能力．

练习册系列答案
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（2）保持容器气体压强不变，向其中加入1mol H2的瞬间，正反应速率减慢，逆反应速率减慢（填加快、减慢、不变、不确定）．
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小于5×10-6mol•L-1，则溶液pH大于11 （Mg（OH）2的Ksp=5×10-12）；该工艺中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是CaSO4微溶于水，用（NH4）2SO4代替NH4NO3，会生成CaSO4沉淀引起Ca2+的损失．
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2．下列操作或仪器的选用正确的是（　　）
A．
滴定分析		B．
过滤试剂
C．
制取氢氧化亚铁沉淀		D．
稀释浓硫酸
9．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　）
A．饱和氯水中                      Cl-、NO3-、Na+、SO32-
B．c（H+）=1.0×10-13mol/L溶液中      C6H5O-、K+、SO42-、Br-
C．Na2S溶液中                      SO42-、K+、Cl-、Cu2+
D．pH=12的溶液中                   NO3-、I-、Na+、Al3+
6．下列有关实验的说法正确的是（　　）
A．分液时，分液漏斗中的上层液体应由上口倒出
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D．欲配制质量分数为10%的ZnSO4溶液，将l0 g ZnSO4•7H2O溶解在90 g水中
7．下列叙述中正确的是（　　）
A．液态HBr不导电，因此HBr是非电解质
B．自由移动离子数目多的电解质溶液导电能力不一定强
C．CO2的水溶液能导电，因此CO2是电解质
D．NaHSO4在水溶液及熔融状态下均可电离成Na+、H+、SO42-

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