分析 (1)在排氣管內(nèi)將尿素溶液采用噴淋的形式與NO2作用,可結合影響反應速率的因素考慮,活化能是化學反應本身的性質,與影響反應的條件無關;NO2中氮元素為+4價,轉化為N2中0價,化合價降低4價,CO(NH2)2中氮元素-3價,轉化為N2中0價,化合價降得6價,故最小公倍數(shù)為24,故NO2前系數(shù)為產(chǎn)6,CO(NH2)2前系數(shù)為產(chǎn)4,再結合原子守恒配平生成物;
(2)依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算①+②+③得到CO2與NH3合成尿素和氣態(tài)水的熱化學反應方程式;
(3)判斷可逆反應2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g),是否達到平衡狀態(tài),可結合平衡狀態(tài)的特征v(正)=v(逆)≠0,反應體系各物質的量不再隨時間變化而變化來判斷;
轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}×100%$,可結合“三行式”計算CO2的轉化率;平衡體系中改變固體反應物或生成物的量不影響反應速率,不影響平衡的移動;
(4)電解NO制備 NH4NO3,由裝置圖可知陽極發(fā)生氧化反應,NO被氧化生成NO3-,陰極發(fā)生還原反應,NO被還原生成NH4+,陽極反應為NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,陰極反應為:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,結合電極方程式解答該題.
解答 解:(1)尿素以噴淋的形式進入排氣管,可增大與NO2氣體的接觸面積,加快了反應速率,但不改變反應的活化能;NO2中氮元素為+4價,轉化為N2中0價,化合價降低4價,CO(NH2)2中氮元素-3價,轉化為N2中0價,化合價降得6價,故最小公倍數(shù)為24,故NO2前系數(shù)為產(chǎn)6,CO(NH2)2前系數(shù)為產(chǎn)4,再結合原子守恒配平生成物;
故答案為:增大接觸面積,加快反應速率;不變;6; 4;7; 4; 8;
(2)①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJ•mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-160.5kJ•mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1
依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算①+②+③得到CO2與NH3合成尿素和氣態(tài)水的熱化學反應方程式為2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=-276.0KJ/mol;
故答案為:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=-276.0 KJ/mol;
(3)a.反應前后氣體反應物和生成物的系數(shù)和不等,正反應是體積減小的方向,在恒溫恒容條件下,壓強不變是平衡狀態(tài),故a正確;b.伴隨反應的進行,CO2與NH3的速率之比始終為1:2,無法判斷是平衡狀態(tài),故b錯誤;c.NH2CO2NH4(s)質量保持不變可說明是平衡狀態(tài),故c正確;d.反應在恒溫條件下進行,無法判斷是平衡狀態(tài),故d錯誤;
2NH3+CO2?NH2CO2NH4,
起始量(mol/L) 0.2 0.1 0
變化量(mol/L) 0.1 0.05 0
平衡量(mol/L) 0.1 0.05 0
CO2的轉化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{0.05mpl/l}{0.1mol/l}$=50%
改變NH2CO2NH4(s)質量平衡不移動,CO2的轉化率不變;
故答案為:ac;50%;不變;
(4)電解NO制備NH4NO3,陽極反應為NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,陰極反應為:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,從兩極反應可看出,要使得失電子守恒,陽極產(chǎn)生的NO3-的物質的量大于陰極產(chǎn)生的NH4+的物質的量,總電極反應方程式為:8NO+7H2$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3可知補充的A為NH3,使NO全部轉化為NH4NO3總化學反應方程式是8NO+2NH3+7H2O=5NH4NO3;
故答案為:8NO+2NH3+7H2O=5NH4NO3.
點評 本題考查蓋斯定律的應用、平衡狀態(tài)的判斷、化學反應速率的影響因素、轉化率的計算及電解原理的應用等,題目難度中等,側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力.
科目:高中化學 來源: 題型:多選題
A. | 上述反應△H<0 | |
B. | 圖中P1<P2<P3 | |
C. | 若在P3和316℃時,測得容器中n(H2)=n(CH3OCH3),此時v(正)<v(逆) | |
D. | 若在P3和316℃時,起始時$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$=3,則達到平衡時,CO轉化率小于50% |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
編號 | 催化劑 | 是否添加CaO | 還原產(chǎn)物 |
1 | Fe3O4 | 添加 | 有Fe |
2 | Fe3O4 | 不添加 | 無Fe |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
選項 | 試驗操作 | 現(xiàn)象 | 結論 |
A | 向濃度為0.1molL-1MgSO4、CuSO4混合溶液中逐滴加入NaOH溶液 | 先看到藍色沉淀生成 | Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2] |
B | 測量熔融狀態(tài)下NaHSO4 | 能導電 | 熔融狀態(tài)下NaHSO4能電離出Na+、H+、SO42- |
C | 向某溶液中滴加NaOH溶液并將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口 | 試紙顏色沒變化 | 原溶液中無NH4+ |
D | 向Fe(NO)2溶液中加入0.1mol•L-1H2SO4溶液 | 試管口出現(xiàn)紅棕色氣體 | 溶液中NO3-被Fe2+ 還原為NO2 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | a=+90.3 | |
B. | 恒溫恒壓下,在已達平衡的反應I體系中再充入少量He時平衡正向移動 | |
C. | 其他條件不變,加壓對反應Ⅱ的反應速率無影響 | |
D. | 其他條件不變,升高溫度可提高反應Ⅲ中CO2的轉化率 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 升高a的反應溫度,乙醇的轉化率增大 | |
B. | 由b可知:乙醇的燃燒熱為13.8kJ•mol-1 | |
C. | 對反應b來說,增大O2濃度可使△H2的值增大 | |
D. | 以上兩種途徑,制取等量的氫氣,無論哪種途徑,消耗的能量均相同. |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 常溫常壓下,Cu-Zn原電池中,正極產(chǎn)生1.12LH2時,轉移的電子數(shù)應小于0.1NA | |
B. | 1molSO2與足量O2在一定條件下反應生成SO2,共轉移2NA個電子 | |
C. | 2.1gDTO中所含中子數(shù)為NA | |
D. | 常溫常壓下,28gC2H4、CO的混合氣體中含有碳原子的數(shù)目為1.5NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 1L水中含有1molH2SO4 | |
B. | 1L溶液中含有1molH+ | |
C. | 將98gH2SO4溶于1L水中配成上述溶液 | |
D. | 1L硫酸溶液中含有96gSO42- |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
反應時間/min | n[CO(g)]mol | n[H2O(g)]mol |
0 | 1.8 | 0.9 |
t1 | 1.2 | |
t2 | 0.3 |
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