题目列表(包括答案和解析)
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(H2NCOONH4)水解反应速率的测定和分解反应平衡常数。
(1)已知:H2NCOONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(H2NCOO-)随时间变化趋势如图所示。
①25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为 。
②对比图中哪两条曲线,能得出“水解反应速率随温度升高而增大”的结论? 。
(2)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡总压强(kPa) | 5.7 | 8.3 | 12.0 | 17.1 | 24.0 |
平衡气体总浓度 (×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
③能标志该分解反应已经达到化学平衡状态的是 。
A.单位时间内生成1 mol CO2的同时消耗2 mol NH3
B.容器内气体压强保持不变
C.容器中CO2与NH3的物质的量之比保持不变
D.容器中混合气体的密度保持不变
④根据表中数据计算,15.0℃时的分解平衡常数(Kc)为 。
⑤氨基甲酸铵分解反应属于 反应(填放热或吸热),理由是 。
⑥氨基甲酸铵分解反应的熵变△S 0(填>、<或=)。
(13分)实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:
(3)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是: 。
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(5)从上图看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是 。
(13分)实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:
(3)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是: 。
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(5)从上图看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是 。
c(H2)c(CO) |
c(H2O) |
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
充电 |
放电 |
| ||
高温高压 |
时间/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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