Question

【題目】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破，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＋ 2NH3CO(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

【答案】ac 2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓ 2CO2＋6H2CH3CH2OH＋3H2O CH3CH2OH－12e－＋16OH－= 2CO32－＋11 H2O NH4OCN 300

【解析】

(1)改變外界條件可以使化學(xué)反應(yīng)速率增大，如升高溫度、增大壓強(qiáng)、增大物質(zhì)的濃度、使用催化劑等都可以使反應(yīng)速率增大，故選ac。故答案為：ac；

(2)向NH4HS溶液中通入空氣即與空氣中的氧氣反應(yīng)，被氧氣氧化為單質(zhì)硫，吸收液再生即又可以得到氨水，反應(yīng)物和產(chǎn)物都有，再根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒即可得到反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓；故答案為：2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓；

(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：2CO2＋6H2CH3CH2OH＋3H2O ；

在CH3CH2OH、空氣、氫氧化鉀溶液的燃料電池中，CH3CH2OH被氧氣氧化失去電子在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)，但是由于電解質(zhì)溶液是堿性的，所以在電極上得到的產(chǎn)物為CO32－。負(fù)極上的反應(yīng)為：CH3CH2OH－12e－＋16OH－= 2CO32－＋11 H2O；

故答案為：2CO2＋6H2CH3CH2OH＋3H2O ；CH3CH2OH－12e－＋16OH－= 2CO32－＋11 H2O；

(4) 尿素中含有N元素，N元素形成的離子有NH4+或NO3—，在本物質(zhì)中含有H原子數(shù)較多，O原子數(shù)較少，故只能形成銨鹽，尿素的同分異構(gòu)體中含有離子鍵的化學(xué)式：NH4OCN；故答案為：NH4OCN；

(5)根據(jù)原子守恒法得到：

，則m= =300t。

故答案為：300。