尿素(H2NCONH2)是有机态氮肥,在农业生产中有着非常重要的作用。
(1)工业上合成尿素的反应分两步进行:
第一步:2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步:H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l)△H2
某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件,在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。
已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定, 总反应进行到______min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示,则ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。)
(2)该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃ |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡总压强/Kpa |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
平衡气体总浓度/10-3mol/L |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。
A.2V(NH3)=V(CO2) B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。
(3)已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=+180.6KJ/mol
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H2=-92.4KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6KJ/mol
则4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ • mol-1。
(4)尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时负极电极反应式可表示为______。
某烃A与Br2发生加成反应,生成二溴衍生物B;用加热的NaOH乙醇溶液处理B得到化合物C;经测试知C的分子中含有两个双键,分子式为;将C催化加氢生成环戊烷。试写出A、B、C的结构简式。
A.B.C.。
A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。
(1)写出A和B的结构简式。
A:_____________________________,B:__________________________。
(2)写出B与NaOH溶液反应的化学反应方程式:____________________________。
某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。
(1)A的结构简式为__________________________;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面?____________(填“是”或“不是”);
(3)在下图中,D1、D2互为同分异构体,E1、E2互为同分异构体。
反应②的化学方程式为__________________________________________;
C的化学名称是__________________________________________ ;
E2的结构简式是__________________________________________ ;
④、⑥的反应类型依次是______________________ , ____________________。
将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中发生如下反应:3A(g)+B(g)nC(g) +2D(g),经过5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L.min).
则(1)n=;(2)反应开始前容器中B的物质的量为mol;
(3)5min时A的转化率是。
X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如图所示变化:已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少一个。请回答下列问题:
(1)B分子的结构式是;
(2)X单质与Z单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多
孔性炭制成,通入的气体由孔隙中逸出并在电极表面放电,则正极通入(填
名称);负极电极反应式为;
(3)C在一定条件下反应生成A的化学方程式为。