27.[14分]某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定. (1)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變.固體試樣體積忽略不計(jì)).在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g). 實(shí)驗(yàn)測(cè)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(qiáng)(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度(×10-3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 ①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是 . A. B.密閉容器中總壓強(qiáng)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?jǐn)?shù)不變 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù).列式計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù): . ③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中.在25℃下達(dá)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(zhì)量 (填“增加 .“減小 或“不變 ). ④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變△H 0.熵變△S 0. (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(cè)定水解反應(yīng)速率.得到c(NH2COO-)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示. ⑤計(jì)算25℃時(shí).0-6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率 . ⑥根據(jù)圖中信息.如何說(shuō)明水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大: . 解析:本題是一道考查化學(xué)反應(yīng)速率概念及其計(jì)算.化學(xué)平衡.化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其計(jì)算. 以及判斷反應(yīng)的焓變.熵變等相關(guān)知識(shí)的試題.試題設(shè)置的情景是學(xué)生并不熟悉的實(shí)驗(yàn)室探究 氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定,且測(cè)定的數(shù)據(jù)以圖表形式 呈現(xiàn).要求考生利用圖表.進(jìn)行數(shù)據(jù)分析判斷.吸收.提取有效信息.突出了化學(xué)信息運(yùn)用能 力的考查.同時(shí).對(duì)于作為化學(xué)的基本技能之一的化學(xué)計(jì)算.滲透在相關(guān)的知識(shí)塊之中.強(qiáng)調(diào) 計(jì)算的實(shí)用性以及認(rèn)識(shí).解決問(wèn)題的綜合性. ⑴ ①根據(jù)“同邊異.異邊同.量相當(dāng) 原則.A.不能表示正逆反應(yīng)速率相等.所以不能依據(jù)A判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),(NH2COONH4)為固體物質(zhì).(NH2COONH4)分解反應(yīng)為一擴(kuò)大氣體體積的反應(yīng).由此可以判斷.隨著反應(yīng)的進(jìn)行密閉容器中總壓強(qiáng)增大.所以.依據(jù)“B.達(dá)到平衡時(shí)密閉容器中總壓強(qiáng)不變 .可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),同理.恒容條件下.隨著反應(yīng)的進(jìn)行.則密度增大.依據(jù)“C.密閉容器中混合氣體的密度不變 .可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),由于反應(yīng)物(NH2COONH4)是固體物質(zhì).所以密閉容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)始終不變.為2/3.因此不能依據(jù)D判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài). ②可將25℃的平衡總濃度4.8×10-3mol·L-1轉(zhuǎn)化為NH3和CO2的平衡濃度,根據(jù)反應(yīng) NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g).可知平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為1/3,CO2 的體積分?jǐn)?shù)為1/3. 所以.25.0℃時(shí)的平衡濃度:c(NH3) = 4.8×10-3mol·L-1, c(CO2) = ×4.8×10-3mol·L-1 , 則 ③恒溫下壓縮容器體積.平衡會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng).氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加. ④由于氨基甲酸銨固體分解反應(yīng)是擴(kuò)大氣體體積的反應(yīng).根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的 平衡數(shù)據(jù)分析可知.升高溫度時(shí).平衡總壓強(qiáng)(kPa)增大.平衡氣體總濃度(×10-3mol/L)增大.反應(yīng)是正向移動(dòng).正反應(yīng)為吸熱反應(yīng).焓變△H>0 .氨基甲酸銨固體分解為氣體.體系混亂度增大.熵變△S>0. ⑵ ⑤根據(jù)圖中25℃曲線(xiàn).可查得0-6min氨基甲酸銨的變化濃度數(shù)值 .由此可計(jì)出此時(shí)段的平均反應(yīng)速率: ⑥將圖中25℃曲線(xiàn)和15℃曲線(xiàn)進(jìn)行比較.由比較可以看到25.0℃時(shí)反應(yīng)物的起始濃度較 小.但0-6 min時(shí)的曲線(xiàn)斜率比15.0℃時(shí)的曲線(xiàn)斜率大.可以說(shuō)明25.0℃時(shí)反應(yīng)物氨基甲酸銨的平均速率比15.0℃時(shí)的平均速率大.由此可以推斷氨基甲酸銨水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大 答案: (1)①BC, ② ③ 增加, ④ > >. (2)⑤ , ⑥ 25.0℃時(shí)反應(yīng)物的起始濃度較小.但0-6 min的平均反應(yīng)速率仍比15.0℃時(shí)大. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(10分)
I.(4分)某溫度下的溶液中,c(H)=10x mol/L,c(OH)=10y mol/L。x與y的關(guān)系如圖所示:

(1)該溫度下,中性溶液的pH=       
(2)該溫度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH=       
II. (6分)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。
(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(qiáng)(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度
(×103mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是         (填字母)。
A.2v(NH3)=v(CO2)                                 B.密閉容器中總壓強(qiáng)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?jǐn)?shù)不變
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)為                        。
(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(cè)定水解反應(yīng)速率,得到c(NH2COO)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。

③計(jì)算25℃時(shí),0~6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為                。
④根據(jù)圖中信息,如何說(shuō)明水解反應(yīng)的平均速率隨溫度升高而增大:              
                                                                          。

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(10分)

I.(4分)某溫度下的溶液中,c(H)=10x mol/L,c(OH)=10y mol/L。x與y的關(guān)系如圖所示:

(1)該溫度下,中性溶液的pH=        。

(2)該溫度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH=       

II. (6分)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。

(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(qiáng)(kPa)

5.7

8.3

12.0

17.1

24.0

平衡氣體總濃度

(×103mol/L)

2.4

3.4

4.8

6.8

9.4

①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是          (填字母)。

A.2v(NH3)=v(CO2)                                      B.密閉容器中總壓強(qiáng)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?jǐn)?shù)不變

②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)為                         。

(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(cè)定水解反應(yīng)速率,得到c(NH2COO)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。

③計(jì)算25℃時(shí),0~6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為                 。

④根據(jù)圖中信息,如何說(shuō)明水解反應(yīng)的平均速率隨溫度升高而增大:              

                                                                           。

 

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I.(4分)某溫度下的溶液中,c(H)=10x mol/L,c(OH)=10y mol/L。x與y的關(guān)系如圖所示:

(1)該溫度下,中性溶液的pH=        

(2)該溫度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH=        。

II. (6分)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。

(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(qiáng)(kPa)

5.7

8.3

12.0

17.1

24.0

平衡氣體總濃度

(×10-3mol/L)

2.4

3.4

4.8

6.8

9.4

①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是          (填字母)。

A.2v(NH3)=v(CO2)                     B.密閉容器中總壓強(qiáng)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?jǐn)?shù)不變

②根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)為                         。

(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(cè)定水解反應(yīng)速率,得到c(NH2COO)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。

③計(jì)算25℃時(shí),0~6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為                

④根據(jù)圖中信息,如何說(shuō)明水解反應(yīng)的平均速率隨溫度升高而增大:               

                                                                           。

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(14分)乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料,工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應(yīng)原理為:2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)  △H=—256.1kJ·mol—1。

已知:H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol—1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=—41.2kJ·mol—1

⑴以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇,其熱化學(xué)方程式如下:

2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l)  △H=      。

⑵CH4和H2O(g)在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2,該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表:

溫度/℃

800

1000

1200

1400

平衡常數(shù)

0.45

1.92

276.5

1771.5

①該反應(yīng)是_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”);

T℃時(shí),向1L密閉容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡時(shí)c(CH4)=0.5mol·L—1,該溫度下反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2的平衡常數(shù)K=      。

⑶汽車(chē)使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以Ag-ZSM-5 為催化劑,測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。

①若不使用CO,溫度超過(guò)775℃,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因?yàn)?u>      ;在n(NO)/n(CO)=1的條件下,應(yīng)控制的最佳溫度在      左右。

②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染。寫(xiě)出CH4與NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:      。

⑷乙醇-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2—離子。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為     

 

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某研究小組在實(shí)驗(yàn)室中以銅粉(含鐵粉5%以上)為原料制取膽礬(CuSO4?5H2O)并檢測(cè)其純度.本題限選試劑:3mol?L-1 H2SO4、濃硝酸、3%H2O2、0.2mol?L-1 NaOH、20% KSCN.有關(guān)物質(zhì)溶解度如下表(單位:g/100gH2O).
溫度/℃ 0 20 40 60 80 100
CuSO4 14.3 20.7 28.5 40.0 55.0 75.4
Cu(NO32 81.8 124.8 163.1 181.8 207.8 247.3
(1)在答題卡上補(bǔ)充完成制取膽礬的實(shí)驗(yàn)方案.
實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象
步驟1:除鐵.將銅粉置于燒杯中,
 
 
步驟2:溶解.將步驟1得到的銅粉置于燒杯中,
 
 
步驟3:結(jié)晶.將步驟2所得溶液蒸發(fā)濃縮至液面有晶膜出現(xiàn),冷卻至室溫,過(guò)濾得粗產(chǎn)品. /
(2)完成步驟1后,檢驗(yàn)銅粉中的鐵是否除凈的實(shí)驗(yàn)操作是
 

(3)若膽礬中若含有少量Cu(NO32?3H2O,測(cè)定其中CuSO4?5H2O的含量,實(shí)驗(yàn)步驟如下:稱(chēng)量膽礬樣品的質(zhì)量為m1,加水溶解,滴加足量BaCl2溶液,充分反應(yīng)后過(guò)濾,將濾渣烘干、冷卻,稱(chēng)得其質(zhì)量為m2.樣品中CuSO4?5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
(列出算式.化學(xué)式量:CuSO4-160;CuSO4?5H2O-250;Cu(NO32?3H2O-242;BaSO4-233)

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同步練習(xí)冊(cè)答案