Question

(16分)尿素[CO(NH₂)₂]是首个由无机物人工合成的有机物。

⑴工业上尿素由CO₂和NH₃在一定条件下合成，其反应方程式为      。

⑵当氨碳比＝4时，CO₂的转化率随时间的变化关系如右图所示。

①A点的逆反应速率v_逆(CO₂)       B点的正反应速率v_正(CO₂)（填 “大于”、“小于”或“等于”）

②NH₃的平衡转化率为        。

人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如右图。

①电源的负极为        (填“A”或“B”)。

②阳极室中发生的反应依次为        、        。

③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将        ；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为        g(忽略气体的溶解)。

Answer

（1）2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O （2）①小于    ②30%

（3）①B    ②2Cl--2e-=Cl2↑     CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl    ③不变  7.2

【解析】（1）根据反应物和生成物可知，反应的方程式是2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。

（2）①根据图像可知，B点CO2的转化率不再发生变化，所以是平衡状态。因此A点没有达到平衡状态，因此A点的逆反应速率小于B的点的正反应速率；如果设CO2的物质的量是1mol，则氨气是4mol。根据图像可知，CO2的转化率是0.6，则消耗CO2是0.6mol，所以消耗氨气是1.2mol，因此氨气的转化率是1.2÷4＝0.3，即30％。

（3）①根据装置图可知，和电源B极相连的产生氢气，所以该电极是阴极，氢离子放电，所以B是电源的负极，A是正极。

②阳极失去电子，所以溶液中的氯离子放电，生成氯气。氯气具有氧化性，能氧化尿素生成氮气和CO2，方程式分别是2Cl--2e-=Cl2↑、CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl。