Question

合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)原理為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），一種工業(yè)合成氨，進(jìn)而合成尿素的簡易流程圖如下：

（1）步驟II中制氫氣原理如下：
CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）   CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
恒容容器中，對于以上反應(yīng)，能加快反應(yīng)速率的是

 

．
a．升高溫度  b．充入He   c．加入催化劑   d．降低壓強(qiáng)
（2）天然氣中的H₂S雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為NH₄HS，一定條件下向NH₄HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）CO₂和H₂在高溫、高壓、催化劑條件下可合成CH₃CH₂OH，反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．以CH₃CH₂OH、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成然料電池，該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是：

 

．
（4）已知尿素的結(jié)構(gòu)簡式為，請寫出尿素的同分異構(gòu)體中含有離子鍵的化學(xué)式

 

．
（5）已知CO₂+2NH₃   

一定條件

CO（NH₂）₂+H₂O，若合成尿素的流程中轉(zhuǎn)化率為80%時，100噸甲烷為原料能夠合成

 

噸尿素．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的調(diào)控作用,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素判斷；
（2）根據(jù)元素守恒和電子得失守恒寫出化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)元素守恒及題中的反應(yīng)物和生成物寫出化學(xué)方程式，在CH₃CH₂OH、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成然料電池中，負(fù)極上CH₃CH₂OH失去電子，發(fā)生氧化反，可寫出電極反應(yīng)式；
（4）尿素中含有C、H、O、N四種元素，形成有離子鍵的物質(zhì)，則有銨根離子，根據(jù)同分異構(gòu)體的特點(diǎn)寫出有關(guān)化學(xué)式；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式，利用元素守恒，可計(jì)算出尿素的質(zhì)量；

解答： 解：（1）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可知，升高溫度和加入催化劑都可以增加反應(yīng)速率，充入氦氣各物質(zhì)的濃度沒變，所以反應(yīng)速率不變，減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減小，故選ac；
（2）根據(jù)元素守恒及題中的反應(yīng)物和生成物可知化學(xué)方程式為：2NH₄HS+O₂  

一定條件下  .

 2NH₃．H₂O+2S↓，故答案為2NH₄HS+O₂  

一定條件下  .

 2NH₃．H₂O+2S↓：；
（3）根據(jù)元素守恒及題中的反應(yīng)物和生成物寫出化學(xué)方程式為：2CO₂+6H₂

高溫、高壓  .

催化劑

CH₃CH₂OH+3H₂O，在CH₃CH₂OH、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成然料電池中，負(fù)極上CH₃CH₂OH失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，可寫出電極反應(yīng)式為CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11 H₂O，
故答案為：2CO₂+6H₂

高溫、高壓  .

催化劑

CH₃CH₂OH+3H₂O；CH₃CH₂OH-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11 H₂O；
（4）尿素中含有CHON四種元素，形成有離子鍵的物質(zhì)，則有銨根離子，根據(jù)同分異構(gòu)體的特點(diǎn)寫出有關(guān)化學(xué)式為NH₄OCN，故答案為：NH₄OCN；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式CH₄（g）+H₂O（g）=?CO（g）+3H₂（g） 和  CO（g）+H₂O（g）=?CO₂（g）+H₂（g），及元素守恒可知CH₄～4H₂～

8

3

NH₃～

4

3

CO（NH₂）₂，
根據(jù)CH₄～4H₂～

8

3

NH₃～

4

3

CO（NH₂）₂
　　16　　　　　　　　　　80
　　100t×80%              xt
x=

80×100×80%

16

t=400t
故答案為：400；

點(diǎn)評：本題主要考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率因素、化學(xué)方程式的書寫、根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算等知識，有一定的綜合性，難度不大．