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尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应如下...

尿素[CO(NH22]是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应如下:

2NH3(g)+CO2(g) 说明: 满分5 manfen5.com CO(NH2)2(l) + H2O (l) ΔH < 0 。回答下列问题:

已知工业上合成尿素分两步进行,相关反应如下:

反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g) 说明: 满分5 manfen5.com NH2COONH4(s)   ΔH1< 0

反应Ⅱ:NH2COONH4(s) 说明: 满分5 manfen5.com CO(NH2)2(l)+ H2O (l)  ΔH 2> 0

(1)下列示意图中[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示NH3COONH4(s),c表示CO(NH22(l)+H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是(填序号)     

说明: 满分5 manfen5.com

(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在恒定温度下,将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经20min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如下图所示。

(2)①从图中得知?c(CO2)=0.2mol/L,则v(CO2)= ?c(CO2)/t= 0.01mol·L-1·min-1

①在上述条件下,从反应开始至20min时,二氧化碳的平均反应速率为       

②为提高尿素的产率,下列可以采取的措施有           

A.缩小反应容器的容积

B.升高温度

C.平衡体系中及时分离出CO(NH22

D.使用合适的催化剂

③该反应的平衡常数表达式K=     ;若升高体系的温度,容器中NH3的体积分数将

    (填“增加”、“减小”或“不变”)。

④若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳,在40min时重新达到平衡,请在上图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线。说明: 满分5 manfen5.com

 

(12分) (1)C (2)①0.01mol·L-1·min-1        ②A ③      不变 ④ 【解析】 试题分析:(1)反应Ⅰ是放热反应,能量:a>b,总反应是房热反应,能量:a>c,符合的是C图像。 ②A项:缩小体积,平衡正向移动,故正确;B项:反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故错误。C项:平衡体系中及时分离出CO(NH2)2,改变液体的量平衡不移动,故错;D项:平衡不移动,故错。故选A。③平衡常数等于生成物气体的浓度幂之积除去反应物气体的浓度幂之积。 考点:化学平衡的计算 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
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考点分析:
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(4分)一般较强酸可制取较弱酸, 这是复分解反应的规律之一。已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列6种溶液的pH:

说明: 满分5 manfen5.com

(1) 请根据上述信息判断下列反应不能发生的是________(填编号)。

A.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN

B.CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO

C.2HCN+Na2CO3―→2NaCN+CO2+H2O

D.Na2CO3+C6H5OH―→NaHCO3+C6H5ONa

E.CO2+H2O+C6H5ONa―→NaHCO3+C6H5OH

(2)己知常温时Ksp(AgCl)=1.8×1010 mol2.L2,向50 mL 0.018 mo1.Ll的AgNO3溶液中加入相同体积0.020 mol.L1的盐酸,则c(Ag+)=        

 

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(8分)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)2说明: 满分5 manfen5.com 2(t-BuNO) 。

(1)当(t-BuNO)2的起始浓度(c0)为0.50 mol·L-1时,实验测得20℃时的平衡转化率(α)是65 %。列式计算20℃时上述反应的平衡常数K      

(2)一定温度下,随着(t-BuNO)2的起始浓度增大,其平衡转化率      (填“增大”、“不变”或“减小”)。

(3)实验测得该反应的ΔH =" +" 50.5 kJ·mol-1,活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是    

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(4)结合ΔS推测该反应的在    (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。

 

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(共12分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。

Ⅰ.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下发生反应,测定CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度随时间变化如下图所示:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率说明: 满分5 manfen5.com          mol/(L·min)

(2)该条件下CO2的转化率为            

(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是                   

A.升高温度                             B.恒容时充入氮气

C.将水蒸气从体系中分离                  D.用更有效的催化剂

Ⅱ.下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,请回答下列问题:

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(1)M极的电极材料为             

(2)加入乙醇的铂电极的电极反应式为                                 

(3)在此过程中乙池中某一电极析出金属银4.32g时,此时乙池溶液的体积为400mL,则乙池中溶液的pH为           

(4)若在常温常压下,1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量,表示该反应的热化学方程式为                      

 

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(共16分)

Ⅰ实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:

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可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。

用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:

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有关数据列表如下:

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回答下列问题:

(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是            ;(填正确选项前的字母)

a.引发反应    b.加快反应速度     c.防止乙醇挥发   d.减少副产物乙醚生成

(2)在装置C中应加入      ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)

a.水    b.浓硫酸       c.氢氧化钠溶液       d.饱和碳酸氢钠溶液 

(3)若产物中有少量副产物乙醚.可用       的方法除去;

(4)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是避免溴大量挥发,但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是                        。

Ⅱ.已知烯烃与苯在一定条件下反应生成芳香烃。如:

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丙烯是三大合成材料的基本原料,可用于合成应用广泛的DAP树脂单体和双酚等有机物,具有重要的工业用途。

(1)写出丙烯在一定条件下发生聚合反应的化学方程式                       

(2)丙烯在乙酸作用下与O2反应生成有机物A,其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的6.25倍,元素的质量分数为:碳60%、氧32%。A的分子式为             

(3)丙烯与苯在一定条件下反应可生成D、E、F等多种芳香烃。红外光谱、核磁共振是研究有机物结构的重要方法,根据下列数据,画出D、E的结构。

D:元素组成:C89.94%、H10.06%;1H核磁共振有5个信号。

E:元素组成:C88.82%、H11.18%;1H核磁共振有3个信号。

F:元素组成:C88.82%、H11.18%;1H核磁共振有4个信号。

D:                。 E:                

 

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(10分)有机物分子组成和结构的表示方法具有多样性。

(1)某有机物X的结构简式说明: 满分5 manfen5.com可以用键线式简单表示为说明: 满分5 manfen5.com。则下列与X互为同分异构体的是        

A.说明: 满分5 manfen5.com         B.说明: 满分5 manfen5.com       C.说明: 满分5 manfen5.com          D.说明: 满分5 manfen5.com

(2)下式是一种形状酷似一条小狗的有机物,化学家Tim Rickard将其取名为“doggycene”。则 doggycene的分子式为________;该分子中所有碳原子________(填“可能”或“不可能”)处于同一平面。

说明: 满分5 manfen5.com

(3)2-甲基-1-丁烯的键线式为                         

说明: 满分5 manfen5.com (按系统命名法)名称为           

 

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