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四川有丰富的天然气资源,以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):

请填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸气在t ℃、p kPa时,完全反应生成一氧
化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是:______________________。
(2)在合成氨的实际生产过程中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来,并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气。请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由:
________________________________________________________________。
(3)当甲烷合成氨气的转化率为75%时,以5.60×107 L甲烷为原料能够合成________L氨气。(假设体积均在标准状况下测定)
(4)已知尿素的结构简式为,请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式:
①__________________;  ②_________________。
(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+2a kJ·mol-1
(2)增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率;减小氨气的浓度、增大氮气和氢气的浓度均有利于平衡向正反应方向移动
(3)8.4×107
(4)① ②NH4N=C=O
(1)0.5 mol CH4完全反应吸收a kJ热量,则1 mol CH4完全反应吸收2a kJ热量,热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+2a kJ·mol-1。
(2)采用循环操作有利于增大反应物浓度,增大反应速率,提高转化率;减少NH3浓度有利于平衡正向移动。
(3)由反应化学方程式可求转化关系1CH4~3H2~2NH3,V(NH3)=5.60×107 L×75%×2=8.4×107 L。
(4)可先写出结构,再与其余基团连接。可写出异构体和NH4N=C=O的结构简式。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(  )
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.等量H2在O2中完全燃烧生成H2O(g)与生成H2O(l),放出的能量相同
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、PO c kJ·mol-1、OO d kJ·mol-1。
根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是(  )
A.(6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
B.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1
D.(4a+5d-4c-12b) kJ·mol-1

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

已知化学能与其他形式的能可以相互转化。填写下表的空白:
化学反应方程式(例子)
能量转化形式
①
由化学能转化为热能
②Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
 
③CaCO3CaO+CO2↑
 
 
上述反应中属于氧化还原反应的是(填序号) 。 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

参照反应Br+H2HBr+H的能量对反应历程的示意图。下列叙述正确的是(  )
A.正反应为放热反应
B.加入催化剂,该化学反应的反应热变大
C.反应物总能量低于生成物总能量
D.升高温度可增大正反应速率,降低逆反应速率

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是                 (  )。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

X、Y、Z、W均为10电子的分子或离子。X有5个原子核。通常状况下,W为无色液体。它们之间转化关系如图所示,请回答:

(1)工业上每制取1molZ要放出46.2 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:          。
(2)工业制取Z的化学平衡常数K与T的关系如下表:
T/K
298
398
498
……
K/(mol·L—1)—2
4.1×106
K1
K2
……
 
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1                         K2(填写“>”“=”或“<”)
②恒温固定体积的容器中,下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是              (填序号字母)。
A.容器内各物质的浓度之比为化学计量数比
B.混合气体密度保持不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体相对分子质量保持不变
(3)某化学小组同学模拟工业生产制取HNO3,设计下图所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。

①A中发生反应的化学方程式是                                            。
②B中浓H2SO4的作用是                                    。
(4)写出D装置中反应的化学方程式                                          。
(5)a中通入空气的作用                                                 。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是  (  )。
A.任何化学反应都伴随着能量的变化
B.H2O(g)―→H2O(l)该过程放出大量的热,所以该过程是化学变化
C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
D.对于如图所示的过程,是吸收能量的过程

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

如图所示,下列说法不正确的是(  )

A.反应过程(1)的热化学方程式为A2(g)+B2(g)C(g)ΔH1=-Q1 kJ/mol
B.反应过程(2)的热化学方程式为C(g)A2(g)+B2(g)ΔH2=+Q2 kJ/mol
C.Q1与Q2的关系:Q1>Q2
D.ΔH2>ΔH1

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