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氨基甲酸銨常用于生產醫(yī)藥試劑、發(fā)酵促進劑、電子元件等,是一種可貴的氨化劑。某學習小組研究在實驗室中制備氨基甲酸銨的化學原理。 
(1)將體積比為2:1的NH3和CO2混合氣體充入一個容積不變的真空密閉容器中,在恒定溫度下使其發(fā)生反應并達到平衡:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)
將實驗測得的不同溫度下的平衡數據列于下表:

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 (10-3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①上述反應的的焓變:?H      0,熵變?S    0(填“>”、“<”或“=”)
根據表中數據,計算出25.0℃時2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)的化學平衡常數K=                                     。
③若從已達平衡狀態(tài)的上述容器中分離出少量的氨基甲酸銨晶體,反應物的轉化率將           (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)氨基甲酸銨極易水解:NH2COONH4+2H2O  NH4HCO3+NH3·H2O。該學習小組為親身體驗其水解反應,分別取兩份制得的樣品,將其溶于水中并配制成不同濃度的氨基甲酸銨溶液,繪制出c(NH2COO)隨時間(t)變化的曲線如圖所示,若A、B分別為不同溫度時測定的曲線,則     (填“A”或“B”)曲線所對應的實驗溫度高,判斷的依據是                                   

(1)①<,<(各2分,共4分)
②K=6.10×107(L·mol-1)3 (3分。無單位或錯誤扣1分,數值錯誤0分。)    ③不變(2分) 
(2) A ,(2分) A曲線起始濃度小,但在20min時間內反應速率快,說明其溫度高(其它答案只要合理即給分,由評卷老師酌情處理)。(3分,)

解析試題分析:(1)①從表中數據可以看出,隨著溫度升高,氣體的總濃度增大,平衡正向移動,則該反應為吸熱反應,△H>0;反應中固體變?yōu)闅怏w,混亂度增大,△S>0;
②容器內氣體的濃度之比為2:1,故NH3和CO2的濃度分別為3.2×10-3 mol·L-1、1.6×10-3 mol·L-1,代入平衡常數表達式:K= =6.10×107(L·mol-1)3;
③若從已達平衡狀態(tài)的上述容器中分離出少量的氨基甲酸銨晶體,氨基甲酸銨是固體,取出少量,化學平衡不移動,反應物的轉化率將不變(2分) 
(2) A 曲線所對應的實驗溫度高, A曲線起始濃度小,但在20min時間內反應速率快,說明其溫度高。
考點:考查化學平衡。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

一定溫度下某容積固定的密閉容器中加入2 mol A和1 mol B,發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),當反應達到平衡后,反應放出的熱量為Q1 kJ,物質A的轉化率為α。請回答下列問題:
(1)Q1________Q(填“<”、“>”或“=”),理由是__________________________。
(2)A的轉化率α=________(用含Q、Q1的代數式表示);平衡后,若加入少量物質D,A的轉化率會________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)反應達到平衡后,若升高溫度,K________(填“增大”、“減小”或“不變”),混合氣體的平均相對分子質量________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)維持溫度不變,若起始時向容器中加入的物質如下列四個選項,則反應達到平衡后放出的熱量仍為Q1 kJ的是(稀有氣體不參與反應)________(填字母)。
A.2 mol A、1 mol B、1 mol Ar
B.3 mol C、1 mol D
C.1 mol A、0.5 mol B、1.5 mol C、0.5 mol D
D.2 mol A、1 mol B、1 mol D

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氨是重要的氮肥,是產量較大的化工產品之一。課本里介紹的合成氨技術稱為哈伯法,是德國人哈伯在1905年發(fā)明的,其合成原理為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1
他因此獲得了1918年諾貝爾化學獎。試回答下列問題:
(1)合成氨工業(yè)中采取的下列措施可用勒夏特列原理解釋的是________。

A.采用較高壓強
B.采用500 ℃的高溫
C.用鐵觸媒作催化劑
D.將生成的氨液化并及時從體系中分離出來,剩余N2和H2循環(huán)到合成塔
中,并補充N2和H2
(2)下圖是實驗室模擬工業(yè)合成氨的簡易裝置,簡述檢驗有氨氣生成的方法:
_________________________________________________________________。

(3)在298 K時,將10 mol N2和30 mol H2通入合成塔中,放出的熱量小于924kJ,原因是______________________________
(4)1998年希臘亞里斯多德大學的Marmellos和Stoukides采用高質子導電性
的SCY陶瓷(能傳遞H),實現了高溫、常壓下高轉化率的電化學合成氨。其
實驗裝置如下圖,則其陰極的電極反應式為____________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

在下列事實中,什么因素影響了化學反應的速率?
(1)集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體,在瓶外點燃鎂條時發(fā)生爆炸________;
(2)黃鐵礦煅燒時要粉碎成細小的礦粒________;
(3)KI晶體和HgCl2晶體混合后無明顯現象,若一起投入水中,很快生成紅色HgI2___________________________;
(4)熔化的KClO3放出氣泡很慢,撒入少量MnO2后很快產生氣體________;
(5)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊,產生氣體的速率有快有慢________;
(6)同樣大小的石灰石分別在0.1 mol·L-1的鹽酸和1 mol·L-1的鹽酸中反應速率不同________;
(7)夏天的食品易變霉,冬天就不易發(fā)生該現象__________________________________
(8)葡萄糖在空氣中燃燒時需要較高的溫度,可是在人體里,在正常體溫(37 ℃)時,就可以被氧化,這是因為______________________________________________

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

將等物質的量的A、B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反應速率為0.1mol/(L·min)。求:
(1)此時A的濃度c(A)=________mol/L,反應開始前容器中的A、B的物質的量:n(A)=n(B)=________mol。
(2)B的平均反應速率:v(B)=________mol/(L·min)。
(3)x的值為________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

10000C時,硫酸鈉可與氫氣發(fā)生反應:。請回答下列問題:
(1)上述反應的平衡常數表達式為:                           。
(2)上述反應在三個不同條件下進行,其中H2的濃度隨時間的變化如圖所示。

①與曲線a比較,b和c分別僅改變一種反應條件,則曲線b改變的條件為         
②該反應的△H___0(填“>”、“<”或“=”),其判斷理由是                        。
(3)該溫度下,向2L盛有1.42g Na2SO4的密閉容器中通入H2,5min后測得
固體質量為1.10g。則該時間范圍內的平均反應速率v(H2)=          。
(4)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是        (填字母,下同)。
a.容器內壓強保持不變
b.容器內氣體密度保持不變
c.c(H2)=c(H2O)d.v(H2)=v(H2O)

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

煤直接燃燒的能量利用率較低,為提高其利用率,工業(yè)上將煤氣化(轉變成CO和H2)后再合成乙醇、二甲醚等多種能源。
(1)如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹氣流  量偵測與控制的功能,非常適合進行現場酒精檢測。該電池的負極反應式為______________________。

(2)煤氣化所得氣體可用于工業(yè)合成二甲醚,其反應如下:
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。
同時發(fā)生副反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)。
在溫度為250 ℃、壓強為3.0 MPa時,某工廠按投料比V(H2)∶V(CO) =a進行生產,平衡時反應體系中各組分的體積分數如下表:

物質
H2
CO
CO2
(CH3)2O
CH3OH(g)
H2O(g)
體積分數
0.54
0.045
0.18
0.18
0.015
0.03
 
①投料比a=________;
②250℃時反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數K=________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體相互反應轉化為無毒氣體。汽車尾氣中CO、NO2氣體在一定條件下可以發(fā)生反應:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH="-1" 200 kJ·mol-1
(1)恒溫恒容條件下,不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是   (填字母,下同)。
A.容器內混合氣體顏色不再變化
B.容器內的壓強保持不變
C.2v(NO2)=v(N2)
D.容器內混合氣體密度保持不變
(2)能使該反應的反應速率增大,且平衡向逆反應方向移動的是   。
A.及時分離出CO2
B.適當升高溫度
C.減小容器體積使體系壓強增大
D.選擇高效催化劑
(3)對于該反應,溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時,下列圖像正確的是   。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

25 ℃時,在體積為2 L的密閉容器中,氣態(tài)A、B、C的物質的量n隨時間t的變化如圖1所示,已知達到平衡后,降低溫度,A的轉化率將增大。

t2~t3
t4~t5
t5~t6
t7~t8
K1
K2
K3
K4
 
(1)根據圖1數據,寫出該反應的化學方程式:__________________。此反應的平衡常數表達式K=___,從反應開始到第一次平衡時的平均速率v(A)為___。
(2)在5~7 min內,若K值不變,則此處曲線變化的原因是__________。
(3)如圖2表示此反應的反應速率v和時間t的關系圖,各階段的平衡常數如表所示。K1、K2、K3、K4之間的關系為________(用“>”、“<”或“=”連接)。A的轉化率最大的一段時間是________。

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