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 |
平衡氣體總液度/mol•L-1 | 2.4×10-3 | 3.4×10-3 | 4.8×10-3 | 6.8×10-3 | 9.4×10-3 |
分析 (1)①反應(yīng)是一個(gè)氣體量增加的反應(yīng),壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的平衡有影響,結(jié)合常用判斷化學(xué)平衡的判據(jù)解答;
②根據(jù)表中25℃時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算分解平衡常數(shù),平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=c2(NH3)c(CO2);
③氨基甲酸銨的分解反應(yīng)為NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g),恒溫下壓縮容器體積,等效于對(duì)體系加壓,結(jié)合勒夏特列原理知識(shí)解答;
④根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷分解反應(yīng)的焓變,反應(yīng)是氣體量增加的反應(yīng),氣體量增加有助于體系混亂度增加,熵變也增加;
(2)結(jié)合25℃時(shí),時(shí)間-濃度變化圖計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率,起始濃度為2.2mol/L,6min時(shí)濃度為1.9mol/L,化學(xué)反應(yīng)平均速率為$\overline{r}=\frac{△c}{△t}$.
解答 解:(1)①A.速率關(guān)系應(yīng)為$\frac{v(N{H}_{3})}{2}=v(C{O}_{2})$,且應(yīng)指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,不可以作為判據(jù),故A不選;
B.反應(yīng)的壓強(qiáng)取決于產(chǎn)物的壓強(qiáng),當(dāng)體系壓強(qiáng)不發(fā)生改變時(shí),可以判斷反應(yīng)達(dá)到平衡,可以作為判據(jù),故B可選;
C.密閉容器中混合氣體的密度為$ρ=\frac{{m}_{混}}{V}$,混合氣體都是產(chǎn)物,當(dāng)混合氣體的密度不再改變時(shí),即m混不發(fā)生改變,可以判斷反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,可作為判據(jù),故C可選;
D.產(chǎn)物中氨氣于二氧化碳的體積比在整個(gè)反應(yīng)中始終滿(mǎn)足2:1,氨氣的體積分?jǐn)?shù)始終不變,不可作為化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的判據(jù),故D不選.
故選BC;
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),當(dāng)溫度為25.0℃時(shí),體系平衡總壓強(qiáng)為12.0kPa,平衡氣體總濃度為4.8×10-3mol/L,由于整個(gè)反應(yīng)中,氨氣與二氧化碳的量始終滿(mǎn)足2:1的關(guān)系,則平衡時(shí)候,$c(N{H}_{3})=\frac{2}{3}c$,$c(C{O}_{2})=\frac{1}{3}c$,c=4.8×10-3mol/L,根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式K=c2(NH3)c(CO2),則$K=(\frac{2}{3}c)^{2}×\frac{1}{3}c$=$(\frac{2}{3}c)^{2}×\frac{1}{3}c$=$\frac{4}{27}{c}^{3}$=1.6×10-8mol3/L3.故答案為:K=c2(NH3)c(CO2)=$(\frac{2}{3}c)^{2}×\frac{1}{3}c=1.6×1{0}^{-8}mo{l}^{3}/{L}^{3}$;
③氨基甲酸銨的分解反應(yīng)為NH2COONH4(s)?2NH3+CO2,生成物均為氣體,在恒溫下壓縮容器體積,等效于對(duì)整個(gè)反應(yīng)體系加壓,由勒夏特列原理,反應(yīng)朝著減壓方向,即逆反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致氨基甲酸銨固體質(zhì)量的增加.故答案為:增加;
④由表中各溫度下的數(shù)據(jù),隨著溫度的增加,產(chǎn)物總壓強(qiáng),總濃度均增加,說(shuō)明升高溫度,有利于產(chǎn)物的增加,即推動(dòng)反應(yīng)的平衡正向移動(dòng),說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則反應(yīng)的焓變△H>0;反應(yīng)是氣體量增加的反應(yīng),氣體量增加有助于體系的混亂度增加,熵變也增加,則熵變△S>0.故答案為:>;>;
(2)由時(shí)間-濃度圖可知,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度減小,生成物的濃度增加,0-6min時(shí),根據(jù)反應(yīng)方程式:NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O,在25℃時(shí),從圖象上對(duì)應(yīng)找到25℃時(shí)的濃度變化曲線,0時(shí)刻,氨基甲酸銨的濃度為2.2mol/L,6min時(shí)刻,氨基甲酸銨的濃度為1.9mol/L,則氨基甲酸銨下降的濃度為△c=2.2mol/L-1.9mol/L=0.3mol/L,則0-6min內(nèi),氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率為$\overline{r}=\frac{△c}{△t}=\frac{0.3mol/L}{6min}=0.05mol/(L•min)$.
故答案為:0.05mol/(L•min).
點(diǎn)評(píng) 本題考察了化學(xué)平衡的移動(dòng),平衡常數(shù)的計(jì)算,化學(xué)反應(yīng)速率,焓變和熵變等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),考查較為綜合,注意高中的化學(xué)平衡常數(shù)一般是實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù),需帶單位計(jì)算,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 乙醇分子的結(jié)構(gòu)式: | B. | 氯原子的結(jié)構(gòu)示意 | ||
C. | 過(guò)氧化氫分子的電子式: | D. | 乙烯的最簡(jiǎn)式:C2H4 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | l8gNH4+中所含的電子數(shù)為11NA | |
B. | 常溫下,1L PH=1的H2SO4溶液中含有的H+的數(shù)目為0.2NA | |
C. | 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCl2完全溶于水時(shí)形成氯水時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA | |
D. | 常溫常壓下,3.4gH2O2含有極性鍵的數(shù)目為0.2NA |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 石油分餾、海水曬鹽、燃煤煙氣的脫硫、菜籽中提取菜籽油等過(guò)程都是物理變化 | |
B. | CO2可與H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為CO、CH3OH、CH3OCH3、HCOOH以及各種低碳烴,這些措施符合低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求 | |
C. | 泡過(guò)高錳酸鉀溶液的硅藻土放于新鮮水果箱內(nèi)是為了催熟水果 | |
D. | 生活中常用可溶性鋁鹽和銅鹽凈水 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | H2C2O4是氧化劑 | B. | KClO3是還原劑 | ||
C. | H2C2O4被氧化 | D. | H2SO4發(fā)生氧化反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 25℃時(shí),向水中加入少量固體NaHSO4,c(H+)增大,Kw不變 | |
B. | 向0.1 mol•L-1CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa晶體,$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$減小 | |
C. | 常溫下,向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體,c(Ba2+)減小,BaCO3的Ksp減小 | |
D. | 一定條件下,將一定濃度的CH3COONa溶液加水稀釋?zhuān)芤褐兴须x子的濃度都減小 |
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