【題目】尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥,也是一種化工原料。

(1)恒溫恒容下,在某密閉容器中充入CO(NH2)2和H2O,在120、催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):CO(NH2)2 (s) + H2O(g)2 NH3(g)+CO2(g) H >0。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= 。

關(guān)于該反應(yīng)的下列說法正確的是

A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,可以作為化學(xué)平衡到達(dá)的標(biāo)志

B.在平衡體系中增加水的用量可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大

C.降低溫度使CO(NH2)2的轉(zhuǎn)化率增大

D.達(dá)到平衡后,再充入少量H2O,重新達(dá)到平衡,H2O的轉(zhuǎn)化率會減小

(2)一定條件下,某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的NH3和CO2,發(fā)生反應(yīng):CO2(g) +2NH3(g)CO (NH2)2 (s) +H2O(g),混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)[φ(NH3)]隨時間變化關(guān)系如圖所示。

則a點的正反應(yīng)速率V(CO2)_________ b點的逆反應(yīng)速率V(CO2)(填“>”、“=”或“<”);氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率是___________ 。

【答案】(1) (2) ad(2)

(2)>(2) 75% (2)

【解析】

試題分析:(1)反應(yīng)CO(NH2)2 (s) + H2O(g)2 NH3(g)+CO2(g) 化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=;a.反應(yīng)體系中有固體,反應(yīng)只有達(dá)到平衡時氣體的總質(zhì)量才保持不變,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,故a正確;b平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故b錯誤;c降低溫度,平衡逆向移動,CO(NH2)2的轉(zhuǎn)化率降低,故c錯誤;d達(dá)到平衡后,再充入少量H2O,平衡正向移動,H2O的轉(zhuǎn)化率會減小,故d正確,答案為ad;

(2)氨氣的體積分?jǐn)?shù)從50%變化為20%后體積分?jǐn)?shù)保持不變,說明B點反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A點氨氣體積百分含量大于B的氨氣體積百分含量,說明反應(yīng)正向進(jìn)行達(dá)到平衡狀態(tài),A點的正反應(yīng)速率大于B點的正反應(yīng)速率,故v(CO2)>v(CO2)

設(shè)氨氣為50mol,二氧化碳為50mol,氨氣消耗的物質(zhì)的量x,開始氨氣體積分?jǐn)?shù)為50%,則

2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)

起始量(mol) 50 50 0 0

變化量(mol) x 0.5x 0.5x 0.5x

平衡量(mol) 50-x 50-0.5x 0.5x 0.5x

平衡時氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20%,故=20%;解得x=37.5mol,

故氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率==75%

練習(xí)冊系列答案
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A.在相同溫度下,同濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序:HZ<HY<HX

B.根據(jù)滴定曲線,可得Ka(HY)=1×10-5

C.將上述HX、HY溶液等體積混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反應(yīng)時:

c(X)>c(Y)>c(OH)>c(H)

D.HY與HZ混合,達(dá)到平衡時c(H)=+c(Z)+c(OH)

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密度/(g·cm-3)

沸點/℃

式量

溶解性

甲苯

0.866

110.6

92

不溶于水,易溶于一硝基甲苯

對硝基甲苯

1.286

237.7

137

不溶于水,易溶于液態(tài)烴

鄰硝基甲苯

1.162

222

137

不溶于水,易溶于液態(tài)烴

實驗步驟:

① 配制混酸,組裝如圖反應(yīng)裝置。取100 mL 燒杯,用10 mL 濃硫酸與30 mL 濃硝酸配

制混酸,加入恒壓滴液漏斗中,把15 mL 甲苯(折合質(zhì)量13.0g)加入三頸燒瓶中。

② 向室溫下的甲苯中逐滴加混酸,邊滴邊攪拌,混合均勻。

③ 在50一60℃ 下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束。

④ 除去混酸后,依次用蒸餾水和10% NaCO3溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌得到粗產(chǎn)品。

請回答下列問題:

(l)配制40mL 混酸的操作是________________

(2)裝置中還缺少__________(填儀器名稱)。如果溫度超過60℃,將會有____(填物質(zhì)名稱)生成。

(3)分離粗產(chǎn)品和水的操作方法是__________

(4)產(chǎn)品用10% NaCO3溶液洗滌之后,再用蒸餾水洗滌,檢驗產(chǎn)品是否洗干凈的操作是_______

(5)為了得到更純凈的硝基苯,還須先向液體中加入_______除去水,然后蒸餾,若最終得到產(chǎn)品的質(zhì)量為13.70g,則一硝基甲苯的產(chǎn)率是________。

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