【題目】某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應平衡常數(shù)和水解反應速率的測定。
(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
溫度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡總壓強/kPa | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡氣體總濃度/mol·L-1 | 2.4×10-3 | 3.4×10-3 | 4.8×10-3 | 6.8×10-3 | 9.4×10-3 |
①下列不能判斷該分解反應已經(jīng)達到平衡的是________。
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密閉容器中總壓強不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變
D.密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變
E.閉容器中混合氣體的平均相對分子質量不變
②用某氣體組分(B)的平衡壓強(pB)代替氣體組分(B)的物質的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),氣體組分(B)的平衡壓強(pB)等于混合氣體的總壓乘以該氣體的物質的量分數(shù)。根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算 25.0 ℃時氨基甲酸銨分解的平衡常數(shù)Kp=_____ ___。
③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中,在 25.0 ℃下達到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質量_________(填“增加”、“減少”或“不變”)。
④氨基甲酸銨分解反應的焓變ΔH_________0(填“>”、“=”或“<”),熵變ΔS_________0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定其水解反應速率,得到c(NH2COO-)隨時間的變化趨勢如圖所示。
⑤計算 25.0 ℃時,0~6 min 氨基甲酸銨水解反應的平均速率:____________。
⑥根據(jù)圖中信息,如何說明該水解反應速率隨溫度升高而增大:_______________。
【答案】(1)①ADE ②256(kPa)3 ③增加
④> > (2)⑤0.05 mol·L-1·min-1
⑥25.0℃時反應物的起始濃度較小,但 0~6 min的平均反應速率(曲線的斜率)仍比15.0℃時的大
【解析】
試題分析:①A.2v(NH3)═v(CO2),不能說明正逆反應速率相等,不一定是平衡狀態(tài),A錯誤;B.反應是一個前后系數(shù)和變化的反應,密閉容器中總壓強不變,證明達到了平衡狀態(tài),B正確;C.密閉容器中混合氣體的密度ρ=m/V,質量不守恒,分子變化,V不變,容器中總密度不變,證明達到了平衡狀態(tài),C正確;D.密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變,不能證明達到平恒狀態(tài),D錯誤;E.體系中只有氨氣和二氧化碳,且二者的組成固定,因此閉容器中混合氣體的平均相對分子質量始終不變,E錯誤,答案選ADE;
②體系中氨氣和CO2的體積之比是2:1,25℃平衡混合氣體的壓強為12kPa,其中氨氣是8kPa,CO2是4kPa,所以25.0 ℃時氨基甲酸銨分解的平衡常數(shù)Kp=(8kPa)2×4kPa=256(kPa)3;
③若在恒溫下壓縮容器體積,則會將壓強增大,平衡向左移動,固體質量增加;
④根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析:溫度越高,則平衡氣體的總濃度越大,所以升高溫度,平衡正向移動,反應是吸熱的,反應物是固體,產(chǎn)物是氣體,該反應是熵增加的過程,即△H>0;
⑤化學反應速率V=△c/△t=( 2.2mol/L1.9mol/L)/6min=0.05mol/(Lmin);
⑥因25℃反應物起始濃度較小,但0~6min的平均反應速率(曲線的斜率)仍比15℃大。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】能正確表示下列反應的離子方程式是( 。
A.金屬鋁溶于稀硫酸中:Al+2H+===Al3++H2↑
B.碳酸鋅溶于稀硝酸中:CO+2H+===H2O+CO2↑
C.醋酸鈉水溶液中通入足量CO2: 2CH3COO-+CO2+H2O===2CH3COOH+CO
D.H2SO4與Ba(OH)2溶液反應: Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氮化鈉(Na3N)是科學家制備的一種重要的化合物,它與水作用可產(chǎn)生NH3,請回答下列問題:
①較Na3N中兩種微粒的半徑r(Na+) r(N3-) (填“>”“<”或“=”),
②a3N與水反應屬于 反應(填“氧化還原”或“非氧化還原”);
③酸反應生成兩種鹽的化學式為 ;
④寫出化合物Na3N的電子式: 。
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【題目】某無色溶液可能含I-、NH4+、Cu2+、SO32-中的若干種,向溶液中加入少量溴水,溶液仍呈無色,則下列關于溶液組成的判斷正確的是
①肯定不含I- ②肯定不含Cu2+ ③肯定含有SO32- ④可能含有I— ⑤可能含有SO32-
A. ②③④ B. ②④⑤ C. ①②⑤ D. ①②③
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩個容器內都進行A→B的反應,甲容器內每分鐘減少4 mol A,乙容器內每分鐘減少2 mol A,則甲容器內的反應速率比乙容器內的反應速率( )
A.快 B.慢 C.相等 D.無法判斷
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【題目】某學生研究小組欲探究CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生的藍綠色沉淀組成,小組進行下列實驗探究。
【提出假設】
假設1:沉淀為Cu(OH)2;
假設2:所得沉淀為_ ;
假設3:所得沉淀為堿式碳酸銅[化學式可表示為nCu(OH)2·mCuCO3]。
【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解(假設均不含結晶水)。
【物質成分探究】
步驟1:將所得懸濁液過濾,用蒸餾水洗滌,再用無水乙醇洗滌;
步驟2:甲同學取一定量所得固體,用氣密性良好的如圖裝置(夾持儀器未畫出)進行定性實驗。[
請回答下列問題:
(1)假設2中的沉淀是為 。
(2)假設1中沉淀為Cu(OH)2的理論依據(jù)是 。
(3)無水乙醇洗滌的目的 。
(4)若反應后A中藍綠色固體變黑,C中無明顯現(xiàn)象,證明假設__________(填寫序號)成立。
(5)乙同學認為只要將上圖中B裝置的試劑改用___________試劑后,便可驗證上述所有假設。
(6)乙同學更換B試劑后驗證假設3成立的實驗現(xiàn)象是_____ ____。
(7)在假設3成立的前提下,某同學考慮用Ba(OH)2代替Ca(OH)2,測定藍綠色固體的化學式,若所取藍綠色固體質量為27.1g,實驗結束后裝置B的質量增加2.7g,C中的產(chǎn)生沉淀的質量為19.7g。則該藍綠色固體的化學式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以 H2、O2、熔融鹽 Na2CO3 組成燃料電池,采用電解法制備 Fe(OH)2,裝置如下圖所示,其中 P端通入CO2。通電一段時間后,右側玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長時間不變色。則下列說法中正確的是
A.X、Y 兩端都必須用鐵作電極
B.不可以用 NaOH 溶液作為電解液
C.陰極發(fā)生的反應是:2H2O+2e-=H2↑+ 2OH-
D.X 端為電解池的陽極
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