題目列表(包括答案和解析)
某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(H2NCOONH4)水解反應(yīng)速率的測(cè)定和分解反應(yīng)平衡常數(shù)。
(1)已知:H2NCOONH4+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(H2NCOO-)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。
①25℃時(shí),0~6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為 。
②對(duì)比圖中哪兩條曲線,能得出“水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大”的結(jié)論? 。
(2)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:H2NCOONH4(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 |
③能標(biāo)志該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 。
A.單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol CO2的同時(shí)消耗2 mol NH3
B.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
C.容器中CO2與NH3的物質(zhì)的量之比保持不變
D.容器中混合氣體的密度保持不變
④根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算,15.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù)(Kc)為 。
⑤氨基甲酸銨分解反應(yīng)屬于 反應(yīng)(填放熱或吸熱),理由是 。
⑥氨基甲酸銨分解反應(yīng)的熵變△S 0(填>、<或=)。
(13分)實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對(duì)全球氣候問(wèn)題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇。化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國(guó)家節(jié)能減排的總體要求。下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決下列問(wèn)題:
(1)該產(chǎn)業(yè)鏈中屬于高中階段常見(jiàn)的在低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是:
(2)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為:
它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:
(3)已知在一定溫度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常數(shù)K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常數(shù)K3;
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是: 。
(4)煤化工通常通過(guò)研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問(wèn)題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí),會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時(shí)進(jìn)行,設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為: 。
(5)從上圖看出氨催化氧化可以制硝酸,此過(guò)程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。對(duì)反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 。
A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
E.A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):A>C
(6)0.2mol/L的NaOH與0.4mol/L的上述產(chǎn)業(yè)鏈中一產(chǎn)品化肥硝酸銨溶液等體積混合后,溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度從大到小的順序是 。
(13分)實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對(duì)全球氣候問(wèn)題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇;ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國(guó)家節(jié)能減排的總體要求。下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決下列問(wèn)題:
(1)該產(chǎn)業(yè)鏈中屬于高中階段常見(jiàn)的在低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是:
(2)已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為:
它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:
(3)已知在一定溫度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常數(shù)K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常數(shù)K3;
則K1、K2、K3之間的關(guān)系是: 。
(4)煤化工通常通過(guò)研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問(wèn)題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí),會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:
溫度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常數(shù)K |
9.94 |
9 |
1 |
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時(shí)進(jìn)行,設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為: 。
(5)從上圖看出氨催化氧化可以制硝酸,此過(guò)程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。對(duì)反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 。
A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
E.A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):A>C
(6)0.2mol/L的NaOH與0.4mol/L的上述產(chǎn)業(yè)鏈中一產(chǎn)品化肥硝酸銨溶液等體積混合后,溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度從大到小的順序是 。
c(H2)c(CO) |
c(H2O) |
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
充電 |
放電 |
| ||
高溫高壓 |
時(shí)間/min | c(N2)/mol?L-1 | c(H2)/mol?L-1 | c(NH3)/mol?L-1 |
0 | 0.6 | 1.8 | 0 |
5 | 0.48 | X | 0.24 |
10 | 0.26 | 0.78 | 0.68 |
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