Question

(16分)尿素[CO(NH₂)₂]是首個由無機物人工合成的有機物。

⑴工業上尿素由CO₂和NH₃在一定條件下合成，其反應方程式為      。

⑵當氨碳比＝4時，CO₂的轉化率隨時間的變化關系如右圖所示。

①A點的逆反應速率v_逆(CO₂)       B點的正反應速率v_正(CO₂)（填 “大于”、“小于”或“等于”）

②NH₃的平衡轉化率為        。

人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素，原理如右圖。

①電源的負極為        (填“A”或“B”)。

②陽極室中發生的反應依次為        、        。

③電解結束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將        ；若兩極共收集到氣體13.44 L(標準狀況)，則除去的尿素為        g(忽略氣體的溶解)。

 

Answer 1

【答案】

（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不變  7.2

【解析】（1）根據反應物和生成物可知，反應的方程式是2NH₃+CO₂CO(NH₂)₂+H₂O。

（2）①根據圖像可知，B點CO₂的轉化率不再發生變化，所以是平衡狀態。因此A點沒有達到平衡狀態，因此A點的逆反應速率小于B的點的正反應速率；如果設CO₂的物質的量是1mol，則氨氣是4mol。根據圖像可知，CO₂的轉化率是0.6，則消耗CO₂是0.6mol，所以消耗氨氣是1.2mol，因此氨氣的轉化率是1.2÷4＝0.3，即30％。

（3）①根據裝置圖可知，和電源B極相連的產生氫氣，所以該電極是陰極，氫離子放電，所以B是電源的負極，A是正極。

②陽極失去電子，所以溶液中的氯離子放電，生成氯氣。氯氣具有氧化性，能氧化尿素生成氮氣和CO₂，方程式分別是2Cl^--2e^-=Cl₂↑、CO(NH₂)₂+3Cl₂+H₂O=N₂+CO₂+6HCl。