尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l) + H2O (l) ΔH < 0 。回答下列问题:
已知工业上合成尿素分两步进行,相关反应如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH1< 0
反应Ⅱ:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O (l) ΔH 2> 0
(1)下列示意图中[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示NH3COONH4(s),c表示CO(NH2)2(l)+H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是(填序号) 。
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在恒定温度下,将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经20min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如下图所示。
(2)①从图中得知∆c(CO2)=0.2mol/L,则v(CO2)= ∆c(CO2)/t= 0.01mol·L-1·min-1。
①在上述条件下,从反应开始至20min时,二氧化碳的平均反应速率为 。
②为提高尿素的产率,下列可以采取的措施有 。
A.缩小反应容器的容积 |
B.升高温度 |
C.平衡体系中及时分离出CO(NH2)2 |
D.使用合适的催化剂 |
③该反应的平衡常数表达式K= ;若升高体系的温度,容器中NH3的体积分数将
(填“增加”、“减小”或“不变”)。
④若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳,在40min时重新达到平衡,请在上图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线。
如图为电解装置,X、Y为电极材料,a为电解质溶液。
(1)若a为含有酚酞的KCl溶液,X为Fe,Y为石墨,电解一段时间后:
X电极附近可观察到的实验现象是;
写出Y电极的电极反应式。
(2)若要实现Cu +H2SO4=CuSO4+H2↑,
则Y电极材料是;
写出X电极的电极反应式。
(3)若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银,则a为 ,反应前两电极的质量相等,反应后电极质量相差2.16g,则该过程理论上通过电流表的电子数为。
(4)若X、Y均为惰性电极,a为NaOH溶液,电解一段时间后,溶液的pH (填“增大”“不变”“减小”),若要使溶液恢复原来的状态,可往溶液中加入 。
请按要求填空:
I.现有:①、② O2与O3、③ 正丁烷与异丁烷、④ 金刚石与石墨、⑤ 冰与水、⑥ 乙醇与二甲醚。请用序号填写对应的分类:(1)互为同位素的是( );(2)互为同素异形体的是 ( );(3)互为同分异构体的是( );(4)属于同一化合物的是 ( )
II.现有以下物质:①NaCl晶体②液态(纯)H2SO4③液态的(纯)醋酸④汞(金属)⑤纯蔗糖(C12H22O11)⑥酒精(C2H5OH)⑦熔化的KNO3,请回答下列问题(用序号):
(1)以上物质中能导电的是( ),
(2)以上物质中属于电解质的是( ),
(3)以上物质中属于非电解质的是( ),
(4)以上物质中溶于水后形成的水溶液能导电的是( )。
(8分)A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素,其中A与Y同主族,X与Z同主族,A与B和A与X均可形成10个电子化合物;B与Z的最外层电子数之比为2︰3,常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,其溶液可使酚酞试液变红。请回答下列问题。
(1) X在周期表中的位置是_____________________________。
(2) 化合物Y2X2的电子式为________;它含有的化学键类型有_________(填序号)。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.氢键
(3) A与X和A与Z均能形成18个电子的化合物,此两种化合物发生反应生成Z的化学方程式为_______________。
(4)化合物A2X和A2S中,沸点较高的是 (填化学式)
(5)常温常压下,由A,B,X三种元素组成一种常见的液态燃料甲.现有2.3克甲与4.8克的X单质恰好完全反应,生成标准状况下2.24L的BX2气体和2.7克的A2X液体,同时放出68.35KJ的热量,该反应的热化学方程式为
(4分)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知:N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ/mol①
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-543 kJ/mol②H2(g)+
F2(g)===HF(g) ΔH3=-269 kJ/mol③
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH4=-242 kJ/mol④
(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为____________________________
(2)有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂,则反应释放能量更大,肼和氟反应的热化学方程式:__________
(9分)下列关系图中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸.当X无论是强酸还是强碱时,都有如下转化关系:当X是强酸时,A、B、C、D、E均含有同一元素:当X是强碱时,A、B、C、D、E均含有另一种元素.回答下列问题:
(1)A是______,Y是______,Z是______.
(2)当X是强碱时,E是______,当X是强酸,E是______.
(3)写出A与X反应的离子方程式:①___ ___;②____ __