（16分）尿素可作為H2O2的穩(wěn)定載體，生產(chǎn)一種固態(tài)、耐儲(chǔ)存、易運(yùn)輸?shù)男滦脱趸瘎┖拖緞^(guò)氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]，其合成工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）操作I、II的名稱(chēng)分別是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和過(guò)氧化氫之間以________結(jié)合，其結(jié)合力較弱，具有尿素和過(guò)氧化氫雙重性質(zhì)。
（2）工業(yè)上生產(chǎn)尿素所需的原料氣可由天然氣與水反應(yīng)制備，已知：
①甲烷、氫氣的燃燒熱分別為890．3KJ/mol、285．8kJ/mol
②
寫(xiě)出CH4與水蒸氣作用生產(chǎn)CO2和H2的熱化學(xué)方程式：_______________。
（3）合成過(guò)氧化氫尿素加入的穩(wěn)定劑可以是水楊酸、酒石酸等。酒石酸分子式為C4H6O6，其核磁共振氫譜只有3種鋒，只含羧基和羥基兩種官能團(tuán)，則酒石酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)____。
（4）為測(cè)定產(chǎn)品中H2O2的含量，稱(chēng)取干燥樣品12．0g配成250mL溶液，取25．00mL
于錐形瓶中，加入適量硫酸酸化，用0．20mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20．00mL．（KMO4溶液與尿素不反應(yīng)）．
①完成并配平方程式：MnO4-+    H2O2+   _________=Mn2++ O2↑+___；
②計(jì)算出產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。
（5）電解尿素的廢水既可以處理廢水，又可制得純氫，電解原理如圖所示。電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，B兩極均為惰性電極。B極連接電源的____極（填
“正”或“負(fù)”），陽(yáng)極電極反應(yīng)方程為_(kāi)____________。

（16分）
（1）低溫蒸發(fā)、過(guò)濾（2分）   氫鍵（1分）
（2）CH4(g)＋2H2O(g)==CO2(g)＋4H2(g) DH＝+164．9 kJ/mol（3分）
（3）（2分）
（4）①2MnO ＋5H2O2＋6H＋==2Mn2+＋5O2↑＋8H2O（2分）    ②28．3 %（2分）
（5）負(fù)（2分）    CO(NH2)2－6e－＋8OH－ == N2↑＋CO ＋6H2O（2分）

解析試題分析：（1）因?yàn)檫^(guò)氧化尿素具有尿素和過(guò)氧化氫雙重性質(zhì)，受熱易分解，所以應(yīng)使溶液在較低溫度下蒸發(fā)，因此操作I、II的名稱(chēng)分別是低溫蒸發(fā)、過(guò)濾；CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和過(guò)氧化氫都已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，二者之間的結(jié)合力較弱，應(yīng)該為氫鍵。
（2）首先寫(xiě)出CH4與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明狀態(tài)，然后根據(jù)蓋斯定律求焓變，?H=—890．3kJ?mol?1+4×285．8kJ?mol?1—2×44kJ?mol?1 =+164．9 kJ?mol?1，可得熱化學(xué)方程式。
（3）酒石酸只含羧基和羥基兩種官能團(tuán)，根據(jù)不飽和度，應(yīng)含有2個(gè)羧基和2個(gè)羥基，核磁共振氫譜只有3種鋒，說(shuō)明H原子位置只有3種，為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
（4）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升高的價(jià)數(shù)和降低相等，MnO4?中Mn元素降低5價(jià)，H2O2中O元素升高1價(jià)，所以MnO4?和Mn2+的系數(shù)為2，H2O2和O2的系數(shù)為5，然后利用觀(guān)察法配平化學(xué)方程式。
②根據(jù)反應(yīng)時(shí)KMnO4與H2O2的物質(zhì)的量之比為2:5，可得產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0．2mol/L×0．02L×5/2×10×34g/mol÷12g×100% =28．3%
（5）根據(jù)圖示，B極發(fā)生H+得電子生成H2，所以B為陰極，連接電源的負(fù)極；陽(yáng)極CO(NH2)2失去電子轉(zhuǎn)化為N2，因?yàn)殡娊庖汉琄OH，所以電極方程式為：CO(NH2)2－6e－＋8OH－ == N2↑＋CO＋6H2O
考點(diǎn)：本題考查基本操作、熱化學(xué)方程式和電極方程式的書(shū)寫(xiě)、結(jié)構(gòu)的判斷、化學(xué)方程式的配平和計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

二甲醚是—種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)______________________________________。
（2）煤的氣化過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體用溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的
化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________。
（3）利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；△H=-90.8kJ·mol－1
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ·mol－1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ·mol－1
總反應(yīng)：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=             ；
一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是
________________（填字母代號(hào)）。
a．高溫b．加入催化劑c．減少CO2的濃度d．增加CO的濃度e．分離出二甲醚
（4）已知反應(yīng)②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400。
此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
濃度/（mol?L）
0.44
0.6
0.6
①比時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�_______（填“>”、“<”或“=”）。
②若加入CH3OH后，經(jīng)l0min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c(CH3OH)=__________；該時(shí)
間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH)=__________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

I．下圖表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化學(xué)鍵，假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合。

（1）圖中屬于烷烴的是        （填編號(hào)）；屬于烯烴的是          （填編號(hào)）；
（2）上圖中與B互為同分異構(gòu)體但不屬于同種類(lèi)的物質(zhì)的是：       。（填編號(hào)）
II．課本“交流?研討”欄目有這樣一組數(shù)據(jù)：破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵需要吸收436kJ能量；破壞1/2mol氧氣中的化學(xué)鍵需要吸收249kJ的能量；形成水分子中1 mol  H—O鍵能夠釋放463kJ能量。
下圖表示氫氣和氧氣反應(yīng)過(guò)程中能量的變化，請(qǐng)將圖中①、②、③的能量變化的數(shù)值，填在下邊的橫線(xiàn)上。

①           kJ；②         kJ；③          kJ。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn)，流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量，對(duì)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol-1的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示：（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）

①圖像中T2和T1的關(guān)系是：T2     T1(填“>”、“<”、“=”或“無(wú)法確定”)。
②比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，N2的轉(zhuǎn)化率最高的是   (填字母)。
③要使反應(yīng)后氨的百分含量最大，則在起始體系中原料投料比n(H2)/n(N2)     3（填 “>”、“<”、“=”或“無(wú)法確定”）。若容器容積恒為1 L，起始狀態(tài)n(H2)="3" mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則此條件下(T2)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=     。（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）
（2）已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)   ΔH＝＋180.5 kJ·mol-1
2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)    ΔH＝－483.6 kJ·mol-1
今有17 g氨氣，假設(shè)其經(jīng)催化氧化完全反應(yīng)，生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣，則該過(guò)程中所放出的熱量為     kJ。
（3）在裝置②中，NH3和O2從145℃就開(kāi)始下列反應(yīng)，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物（如下圖所示）：

溫度較低時(shí)生成   為主，溫度高于900℃時(shí)，NO產(chǎn)率下降的可能原因是   。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（15分）火力發(fā)電廠(chǎng)釋放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等氣體會(huì)造成環(huán)境問(wèn)題。對(duì)燃煤廢氣進(jìn)行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。
（1）脫硝。利用甲烷催化還原NOx：
CH4(g) ＋ 4NO2(g) ＝4NO(g) ＋ CO2(g) ＋ 2H2O(g) △H1＝－574 kJ·mol－1
CH4(g) ＋ 4NO(g) ＝2N2(g) ＋ CO2(g) ＋ 2H2O(g)  △H2＝－1160 kJ·mol－1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為                                   。
（2）脫碳。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)   △H3
       
①在一恒溫恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)濃度隨時(shí)間變化如圖1所示�；卮穑�0~10 min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為    mol/(L·min)；第10 min后，保持溫度不變，向該密閉容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，則平衡        （填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)。
②取五份等體積的CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1∶3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后，測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ（CH3OH）與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2所示，則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)的△H3    0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）脫硫。利用Na2SO3溶液可脫除煙氣中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。NaOH溶液吸收SO2的過(guò)程中，pH隨n(SO32-)︰n(HSO3﹣)變化關(guān)系如下表：

n(SO32﹣)︰n(HSO3﹣)
91︰9
1︰1
9︰91
pH
8.2
7.2
6.2
① 由上表判斷，NaHSO3溶液顯　　　性，用化學(xué)平衡原理解釋?zhuān)?u>　　　　　　　　　　  　　。
② 當(dāng)溶液呈中性時(shí)，離子濃度關(guān)系正確的是（選填字母）：　　　　。
a．c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b．c(Na+) > c(HSO3-) > c(SO32-) > c(H+) = c(OH-)
c．c(Na+) + c(H+) = c(SO32-) + c(HSO3-) + c(OH-)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

氮氧化合物是大氣污染的重要因素。
（1）汽車(chē)排放的尾氣中含NO，生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式為     。
（2）采取還原法，用炭粉可將氮氧化物還原。
已知： N2(g)＋O2(g)=2NO(g)        ΔH＝＋180.6 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)=CO2(g)         ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
則反應(yīng) C(s)＋2NO(g)=CO2(g)＋N2(g)  ΔH＝________kJ·mol－1。
（3）將NO2變成無(wú)害的N2要找到適合的物質(zhì)G與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件，G應(yīng)為  （填寫(xiě)“氧化劑”或“還原劑”）。下式中X必須為無(wú)污染的物質(zhì)，系數(shù)n可以為0。
NO2 + G  N2 + H2O + nX（未配平的反應(yīng)式）。
下列化合物中，滿(mǎn)足上述反應(yīng)式中的G是   （填寫(xiě)字母）。
a．NH3         b．CO2         c．SO2         d．CH3CH2OH
（4）治理水中硝酸鹽污染的方法是：
①催化反硝化法中，用H2將NO3-還原為N2，一段時(shí)間后，溶液的堿性明顯增強(qiáng)。則反應(yīng)的離子方程式為：     。
②在酸性條件下，電化學(xué)降解NO3-的原理如下圖，電源正極為：  （選填“A”或“B”），陰極反應(yīng)式為：      。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（14分）從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng)：。
（1）為了加快正反應(yīng)速率，可以采取的措施有________（填序號(hào)，下同）。

A．使用催化劑 B．提高氧氣的濃度
C．提高反應(yīng)的溫度 D．降低反應(yīng)的溫度
（2）已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________。

（3）從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化。已知：化學(xué)鍵的鍵能：  
化學(xué)鍵
H—H
O＝O
H—O
鍵能
436
496
463
由此計(jì)算2molH2在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量               
（4）已知1克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出QKJ的熱量，則氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為                            
（5）氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式為。其中，氫氣在________（填“正”或“負(fù)”）極發(fā)生________反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）。電路中每轉(zhuǎn)移0．2mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積是________L。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。
（1）高溫時(shí)，用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時(shí)，測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3，此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _____；
②由MgO可制成“鎂——次氯酸鹽”電池，其裝置示意圖如圖1，該電池正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________；

（2）二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向，將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) △H＝QkJ/mol
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝_______。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1:3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時(shí)間后測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)( CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2所示，則上述反應(yīng)的Q_____0（填“＞”“＜”或“＝”）；
③在其中兩個(gè)容器中，測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖3所示，曲線(xiàn)I、II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K1_________K11（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）用H2或CO催化還原NO可以達(dá)到消除污染的目的。
已知：2NO(g)＝N2(g)＋O2(g) △H＝－180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) △H＝+571.6kJ/mol
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

50 mL 0．50 mol·L－1鹽酸與50 mL 0．55 mol·L－1NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是        。
（2）燒杯間填滿(mǎn)碎紙條的作用是                         。
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值             （填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）。
（4）實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0．50 mol·L－1鹽酸跟50 mL 0．55 mol·L－1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量                    （填“相等”“不相等”），所求中和熱           （填“相等”“不相等”），簡(jiǎn)述理由：                              。

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同步練習(xí)冊(cè)答案