Question

3．合成尿素的反應(yīng)為完成下列填空：
（1）寫出NH₃的電子式；畫出碳原子結(jié)構(gòu)示意圖；氧元素位于周期表第周期第VIA族．
（2）上述反應(yīng)所涉及的4種元素，原子半徑從大到小的排列順序?yàn)镃＞N＞O＞H．
（3）上述反應(yīng)所涉及的4種元素中，非金屬性最強(qiáng)的是O．
（4）一定條件下，在10L的恒容密閉容器中，充入2mol NH₃和1mol CO₂，反應(yīng)經(jīng)5min后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中水蒸氣0.6mol，則平均反應(yīng)速率v（NH₃）=0.024mol/（L•min）．
（5）下列能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是bd．（填序號(hào)）
a.2c（NH₃）=c（H₂O）           b．CO₂的濃度不變
c．v_正（NH₃）：v_正（CO₂）=2：1  d．氣體的壓強(qiáng)不變
（6）為提高氨氣的轉(zhuǎn)化率，工業(yè)上用該反應(yīng)生產(chǎn)尿素時(shí)，合適的反應(yīng)條件是ad．（填序號(hào)）
a.200℃b.800℃c.101kPad.24000kPa．

Answer 1

分析 （1）先判斷化合物類型，然后根據(jù)共價(jià)化合物的電子式的表示方法寫出電子式；碳元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是6，核外電子分2層排布，第一層2個(gè)第二層6個(gè)；氧元素位于第Ⅵ主族；
（2）原子半徑大小比較：電子層越多，半徑越大，電子層數(shù)一樣，核電荷數(shù)越多，半徑越小；
（3）同周期元素從左到右元素的得電子能力逐漸增強(qiáng)；
（4）平均反應(yīng)速率v（NH₃）=$\frac{△c}{△t}$，據(jù)此計(jì)算即可；
（5）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各組成成分的含量不變來判斷；
（6）為提高氨氣的轉(zhuǎn)化率，采用使得化學(xué)平衡正向移動(dòng)的措施即可．

解答 解：（1）NH₃屬于共價(jià)化合物，不存在離子鍵，分子中存在3對(duì)共用電子對(duì)，氮原子最外層為8個(gè)電子，氨氣的電子式為，碳元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是6，核外電子分2層排布，第一層2個(gè)第二層6個(gè)，所以其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：氧元素是8號(hào)元素，位于周期表中的第二周期，第VIA，故答案為：；； 二；VIA；
（2）原子半徑大小比較：電子層越多，半徑越大，電子層數(shù)一樣，核電荷數(shù)越多，半徑越小，尿素中四種元素N、O、N、H的原子半徑大小順序是：C＞N＞O＞H，故答案為：C＞N＞O＞H；
（3）上述反應(yīng)所涉及的尿素中的四種元素N、O、N、H中，非金屬性最強(qiáng)的是O，故答案為：O；
（4）根據(jù)反應(yīng)：2NH₃（g）+CO₂（g）═CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l），反應(yīng)經(jīng)5min后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中水蒸氣0.6mol，則消耗氨氣的物質(zhì)的量是1.2mol，平均反應(yīng)速率v（NH₃）=$\frac{\frac{1.2mol}{10L}}{5min}$=0.024mol/（L•min）．故答案為：0.024；
（5）a、化學(xué)方程式的系數(shù)之比等于化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比，2c（NH₃）=c（H₂O），均為正反應(yīng)速率，不能判斷是否達(dá)到平衡明反應(yīng)得到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b、CO₂的濃度不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；
c、化學(xué)方程式的系數(shù)之比等于化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比，v_正（NH₃）：v_正（CO₂）=2：1，均為正反應(yīng)速率，不能判斷是否達(dá)到平衡明反應(yīng)得到平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；
d、反應(yīng)前后氣體的系數(shù)和不同，所以氣體的壓強(qiáng)不變得狀態(tài)是平衡狀態(tài)，故d正確；
故選bd；
（6）為提高氨氣的轉(zhuǎn)化率，采用使得化學(xué)平衡正向移動(dòng)的措施即可，工業(yè)上用該反應(yīng)生產(chǎn)尿素時(shí)，合適的反應(yīng)條件是高溫高壓，故選ad．
故答案為：ad．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及元素周期律的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用、平衡狀態(tài)的判斷等方面的知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度中等．