Question

11．合成尿素的反應為：2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）+Q（Q＞0）．一定條件下，在10L的恒容密閉容器中，充入2mol NH₃和1mol CO₂，反應經(jīng)5min后達到平衡，測得容器中氣體的密度為4.2g/L．
完成下列填空：
（1）平均反應速率υ（NH₃）=0.024mol/（L•min）．
（2）下列描述中能說明上述反應已達平衡的是bd．（填序號）
a．2υ_正（NH₃）=υ_逆（H₂O）        
b．氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化
c．NH₃和CO₂的比例保持不變
d．氣體的壓強不再發(fā)生變化
（3）為提高尿素的產(chǎn)率，工業(yè)上用該反應生產(chǎn)尿素時，合適的反應條件是ad．（填序號）
a．200℃b．800℃c．101kPa d．24000kPa
（4）上述反應所涉及的4種元素中，原子半徑從大到小的排列順序為C＞N＞O＞H；原子核外有2個未成對電子的元素是C、O；反應所涉及的化合物中僅有一種是非極性分子，其電子式為．
（5）下列能用于判斷氮、碳兩種元素非金屬性強弱的是bc．（填序號）
a．氣態(tài)氫化物沸點b．最高價氧化物對應水化物酸性強弱c．HCN中，碳為+2價d．單質晶體類型．

Answer 1

分析 根據(jù)三行式：2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）
     初起量：2mol    1mol                     0   
     變化量：2x        x                      x
     平衡量：2-2x     1-x                     x，
由反應經(jīng)5min后達到平衡，測得容器中氣體的密度為4.2g/L，所以17（2-2x）+44（1-x）+18x=4.2×10，解之得x=0.6mol；
（1）根據(jù)v=$\frac{△C}{△t}$來分析求解：
（2）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（3）2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）+Q（Q＞0）正反應是放熱和氣體體積縮小的反應，工業(yè)上用該反應生產(chǎn)尿素時，合適的反應條件是低溫高壓；
（4）上述反應所涉及的4種元素分別是C、N、O和H，電子層數(shù)越多原子半徑越大，電子層數(shù)相同時核電荷數(shù)越多半徑越小；C的核外電子排布為：1s²2s²2p²，而O的核外電子排布為：1s²2s²2p⁴，有2個未成對電子；應所涉及的化合物中僅有一種是非極性分子，是直線型的二氧化碳分子； 
（5）判斷非金屬強弱的方法很多，非金屬的最高價氧化物的水化物的酸性強弱，能證明非金屬強弱；非金屬氫化物的穩(wěn)定性，能說明非金屬性強弱；非金屬與氫氣化合的難易程度，能說明非金屬性的強弱．

解答 解：（1）根據(jù)v=$\frac{△C}{△t}$=$\frac{\frac{0.6×2}{10}}{5}$=0.024mol/（L•min），故答案為：0.024mol/（L•min）； 
（2）a．2υ_正（NH₃）=υ_逆（H₂O），速度之比不等以應物質的計量數(shù)之比，故錯誤；        
b．氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化，說明正逆反應速率相等，故正確；
c．NH₃和CO₂的比例一直保持不變，故錯誤；
d．氣體的壓強不再發(fā)生變化，說明氣體的物質的量不變，故正確；故選b d；
（3）2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）+Q（Q＞0）正反應是放熱和氣體體積縮小的反應，工業(yè)上用該反應生產(chǎn)尿素時，合適的反應條件是低溫高壓，故選：a d；
（4）上述反應所涉及的4種元素分別是C、N、O和H，電子層數(shù)越多原子半徑越大，電子層數(shù)相同時核電荷數(shù)越多半徑越小，所以半徑大小為：C＞N＞O＞H；原子核外有2個未成對電子的元素是C、O；二氧化碳分子的電子式為：，故答案為：C＞N＞O＞H；C、O；；
（5）a．與氣態(tài)氫化物沸點無關，故錯誤；b．最高價氧化物對應水化物酸性強弱，越強非金屬性越強；故正確；c．HCN中，碳為+2價，說明氮吸引共用電子對能力強，故正確；d．與單質晶體類型無關，故錯誤；故選：bc．

點評 本題考查了化學平衡的判斷、化學反應速率、非金屬性強弱等知識點，難度不大，化學平衡狀態(tài)的判斷是高考的熱點，綜合性強，難度中等．