二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源。以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s) △H1=-159.47kJ·mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.49kJ·mol-1
总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3=-86.98kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)下列示意图中,能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是 。
[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示H2NCOONH4(s),c表示CO(NH2)2(s)+H2O(g)]
反应Ⅲ在 (填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。
(2)反应中影响CO2转化率的因素很多,下图甲为一定条件下,不同水碳比n(H2O)/n(CO2)和温度影响CO2转化率变化的趋势曲线。
①其他条件相同时,为提高CO2的转化率,生产中可以采取的措施是 (填“提高”或“降低”)水碳比。
②当温度高于190℃后,CO2转化率出现如图甲所示的变化趋势,其原因是 。
(3)根据反应Ⅰ,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体积为10L的密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略不计),经20min达到平衡,反应物浓度的变化曲线如图乙所示,若保持温度和体积不变,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,请在图乙中画出25~45min内氨气的浓度变化曲线。
(4)尿素在土壤中会发生反应CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3。
①下列物质中与尿素有类似性质的是 。
A.H2NCOONH4 | B.HOCH2CH2OH |
C.HOCH2CH2NH2 | D.H2NOCCH2CH2CONH2 |
②已知电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
弱电解质 |
H2CO3 |
NH3·H2O |
电离平衡常数 |
![]() ![]() |
![]() |
则常温下0.1mol·L-1的(NH4)2CO3溶液呈碱性的原因 。
海水中含量最多的四种元素,除了O、H外,另外二种元素的原子半径由大到小的顺序(填元素符号),其中任意三种元素组成的物质中肯定含有的化学键是
键。
空气中含量最多的元素与原子核外电子数最少的元素组成的简单物质的电子式,该分子属于(填“极性”或“非极性”)分子。
在现代生活中,人们越来越注意微量元素的摄入。碘元素对人体健康有着至关重要的作用。为预防碘缺乏病,我国卫生部规定每千克食盐中应含有40~50 mg KIO3。下表是某超市出售的加碘精制盐的有关说明:
产品标准 |
GB5461-2000 |
配料表 |
氯化钠、碘酸钾、抗结剂 |
氯化钠含量 |
≥98.5% |
含碘量(以I计) |
20~50 mg/kg |
储藏方法 |
密闭、避光、防潮 |
食用方法 |
待食品熟后加入 |
包装日期 |
见打印批号 |
某同学设计实验验证此食盐中是否含碘和检查该食盐是否为合格产品。
(1)完成下列实验报告:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论(步骤2用离子方程式表示) |
1.取食盐少许置于一支试管中,加入适量的蒸馏水,振荡 |
固体完全溶解 |
食盐及碘酸钾都能溶于水 |
2.向上述溶液滴加适量的亚硫酸氢钠溶液,振荡 |
溶液出现棕黄色 |
|
3.再向上述溶液中滴加淀粉溶液,振荡 |
溶液变成蓝色 |
(2)加碘食盐的包装袋上标有食用方法:待食品熟后加入。其原因是
________________________________________________________________________。
(3)该同学取该食盐样品100.0 g完全溶解于水中,然后加入用盐酸酸化的淀粉KI溶液,结果溶液呈蓝色,则反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
为进一步确证样品是否为合格产品,该同学又用0.010 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,当用去12.00 mL时蓝色刚好褪去(反应方程式为I2+2S2O32-===2I-+S4O62-),通过计算该加碘食盐中KIO3的含量为______mg/kg。由此可判定该食盐为________(填“合格”或“不合格”)产品。
某小组同学设计了如图所示的实验装置。该装置既可用于制取和收集某些气体,又可用于检验气体的性质。
(1)用此装置制取氧气,A、B及E中分别装入的试剂是________________。写出该反应的化学方程式________________________。检查好装置气密性后,先打开K2,关闭K1,反应一段时间后,再关闭K2打开K1,目的是______________________。若A中加入少量NaNO2溶液,B中加硫酸酸化的淀粉KI溶液,C中盛有NaOH浓溶液。打开A的活塞后关闭,再打开K2,并关闭K1,则B中观察到的现象为__________________,C的作用是______________________________________________________。
(2)某同学想用此装置来证明乙醇的结构式,在A中装入无水乙醇,B中装入金属钠,反应中应保证________过量,实验进行时打开K1关闭K2,需要测定的数据是__________________________________________。
(3)若E中不加入任何试剂,此装置还可以用来制取并收集的气体有__________(写出2种)。
已知六种白色粉末分别是KNO3、(NH4)2SO4、Al2O3、MgCl2、Ba(OH)2、无水CuSO4中的一种。除蒸馏水外不得使用任何其他试剂对这些物质进行鉴别,并按要求填写下列空白。
(1)待测物+——
实验现象:____________________________________________________________________。
被检出物质的化学式:__________________________________________________________。
(2)待测物+——
实验现象:____________________________________________________________________。
被检出物质的化学式:__________________________________________________________。
(3)待测物+——
实验现象:___________________________________________________________________。
被检出物质的化学式:________________________________________________________。