某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器
题型:不详难度:来源:
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体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:实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是 。A.2v(NH3)=v(C02) | B.密闭容器中总压强不变 | C.密闭容器中混合气体的密度不变 | D.密闭容器中氨气的体积分数不变 | ②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数: 。 ③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.O℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量 (填“增加”“减少”或“不变”)。 ④氨基甲酸铵分解反应的焓变AH O(填“>”、“=”或“<”),熵变AS O(填“>”、“=”或“<”)。 (2)已知: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(NH2C00-)随时间的变化趋势如图所示。
⑤25.O℃时,O~6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率: 。 ⑥据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大: 。 |
答案
(1)①BC ②K=CO(NH3)•C(CO2)=1.6×10-8 ③增加 ④ > > (2)⑤0.05mol•L-1•min-1 ⑥25℃时反应物的起始浓度较小,,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大。 |
解析
试题分析:(1)①A、因未指明速率的方向,无法确定正逆反应速率的关系,错误;B、该反应是气体体积增大的反应,故当容器内压强不变时,已达到平衡,正确;C、该反应是气体质量增大的反应,故当密闭容器中混合气体的密度不变,已达到平衡,正确;D、因反应物(NH2COONH4)是固体物质,所以密闭容器中NH3的体积分数始终不变,为2/3,错误。 ②容器内气体的浓度之比为2:1,故NH3和CO2的浓度分别为3.2×10-3 mol/L、1.6×10-3 mol/L,代入平衡常数表达式:K=(3.2×10-3)2×1.6×10-3 =1.6×10-8。 ③压缩容器体积,气体压强增大,平衡向逆向移动,氨基甲酸铵质量增加。 ④从表中数据可以看出,随着温度升高,气体的总浓度增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,△H>0;反应中固体变为气体,混乱度增大,△S>0。 (2)⑤化学反应速率V=(2.2mol•L‾1-1.9mol•L‾1)÷6min==0.05mol/(L•min)。 ⑥因25℃反应物起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大。 |
举一反三
在密闭容器中进行反应①Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一 反应②2CO(g)+02(g) 2C02(g) △H2="b" kJ·mol- 反应③2Fe(s)+02(g) 2FeO(s)△H3 (1) △H3= (用含a、b的代数式表示)。 (2)反应①的化学平衡常数表达式K= ,已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2 L密闭容器中进行反应①,Fe和C02的起始量均为2.0 mol,达到平衡时CO2的转化率为 ,CO的平衡浓度为 。 (3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍,则a 0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。 A.缩小反应器体积 B.再通入CO2 c.升高温度 D.使用合适的催化剂 (4)下列图像符合反应①的是 (填序号)(图中V是速率、φ为混合物中CO含量,T为温度)。
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(17分)某反应A(g)+B(g)C(g)在任一时刻的正、逆反应速率可用υ正、υ逆表示:
υ正=k1·c(A)·c(B),υ逆=k2·c(C),其中k1、k2在一定温度下为常数,c(A)、c(B)、c(C)分别代表某时刻三种物质的物质的量浓度。 (1)上述反应达到平衡时,请用题干中的符号分别表示三种物质的浓度关系为 , 平衡常数K=_ __。 (2)在300 K时,开始反应的A、B浓度均为0.1 mol/L,达到平衡时B的转化率为50%,则k1、k2之间的关系是__________________。 (3)升高温度,k1的变化是 ,k2的变化是_________(填“增大”、“减小”或“不变”);此时若k1/k2增大,则说明正反应是___________(填“吸”或“放”)热反应。 (4) CO2可与H2合成绿色燃料甲醇。300oC时,在两个容积均为2L的密闭容器中,当c(CO2)=1.00 mol·L-1、c(H2)=1.60 mol·L-1时,分别选择催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ开始反应,t0时达到平衡状态M1、M2。若υ逆(M1)<υ正(M2)。且达M1时,CO2的转化率为20%,请画出两个状态的浓度商(Qc)-时间(t)的关系图像,并标明相关数据。 = (5)实验室可利用甲醇、空气、铜(或氧化铜)制备甲醛。关于甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表: 下图是某同学设计的实验装置,已知A处放入甲醇,C处收集到甲醛,若D处的气球在反应临近结束时使用,则B处应放入______(填化学式),请回答A、B、C三处采取控温的方式分别为A_____、B 、C ,(从下列选项中选择) a.热水浴加热 b.冰水浴冷却 c.酒精灯加热 d.酒精喷灯灼烧 e.常温即可 实验临近结束时,挤压D处气球使空气进入装置,该操作的目的是____________________。 |
对于反应A (g)+ 3B(g) =" 2C(g)" + 2D(g),下列数据表示反应进行得最快的是( ) A.v(A)=0.7mol/(L·s) B.v (B) =1.8mol/(L · s) C.v (C)=1mol/(L·s) D.v (D) =1.6mol/(L·min) |
在可逆反应2A(g)+3B(g)xC(g)+D(g)中,已知:反应开始加入的物质只有A、B;起始浓度A为5 mol·L-1,B为3 mol·L-1,前2 min C的平均反应速率为0.5 mol·L-1·min-1。2 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1。(设反应前后溶液体积不变)则关于此反应的下列说法中正确的是( ) A.2 min末时A和B的浓度之比为2∶3 B.x=1 C.2 min末时B的转化率为50﹪ D.2 min时A的消耗浓度为4mol·L-1 |
四位同学同时进行反应:A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)的速率测定实验,分别测得反应速率如下:①v(A)=0.15mol/(L.s) ②v(B)="0.6mol/(L.s)" ③v(C)="0.4mol/(L.s)" ④v(D)= 0.45mol/(L-s)。其中,反应进行得最快的是( ) A.① B.② C.③ D.④ |
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