题目内容
7.已知反应:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)回答下列问题:
(1)合成尿素所制原料气H2、CO的合适体积比是3:1
(2)该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(N{H}_{3}).c(C{O}_{2})}$
(3)在恒温、恒容条件下,该反应一定达到平衡状态的是CD(填字母代号)
A.消耗NH3的物质的量的生成H2O的物质的量之比为2:1
B.c(NH3):c(CO2):c(H2O)=2:1:1
C.气体密度不再变化
D.气体压强不再变化
(4)假设该反应达到平衡后,缩小容器体积但保持温度不变,平衡向正反应(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,但混合气体的平均相对分子质量不变则起始时NH3与CO2的体积之比为14:13
(5)假设该反应达到平衡后,保持容器体积和温度不变,充入一定量的氯化氢气体,平衡向逆反应(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,混合气体的平均相对分子质量增大(填“增大”、“减小”或“不变”)
分析 (1)合成氨反应方程式为3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)、2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)、CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?CO2(g),将这三个方程式相加得3H2(g)+N2(g)+CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O,据此判断H2、CO的合适体积比;
(2)该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(N{H}_{3}).c(C{O}_{2})}$;
(3)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变;
(4)增大压强平衡向气体体积减小的方向移动;
由于该反应中,气体每减小2mol,生成1molCO(NH2)2是固体,气体质量减小60g,即减少的混合气体的平均相对分子质量为30,当起始混合气体的相对分子质量为30时,平衡正向移动,但混合气体的平均相对分子质量始终为30,所以加压时混合气体的平均相对分子质量不变;
(5)HCl和氨气生成氯化铵,平衡逆向移动;混合气体的相对分子质量增大.
解答 解:(1)合成氨反应方程式为3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)、2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)、CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?CO2(g),将这三个方程式相加得3H2(g)+N2(g)+CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O,根据方程式知H2、CO的合适体积比为3:1,
故答案为:3:1;
(2)该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(N{H}_{3}).c(C{O}_{2})}$,故答案为:$\frac{c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(N{H}_{3}).c(C{O}_{2})}$;
(3)A.无论反应是否达到平衡状态都存在消耗NH3的物质的量的生成H2O的物质的量之比为2:1,不能据此判断平衡状态,故错误;
B.当c(NH3):c(CO2):c(H2O)=2:1:1时该反应不一定达到平衡状态,与反应物初始浓度及转化率有关,故错误;
C.反应前后气体质量改变、容器体积不变,所以气体密度改变,当气体密度不再变化时正逆反应反应速率相等,该反应达到平衡状态,故正确;
D.该反应前后气体计量数之和不等,当气体压强不再变化时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
故选CD;
(4)该反应的正反应是反应前后气体体积减小的可逆反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,所以向正反应方向移动;
由于该反应中,气体每减小2mol,生成1molCO(NH2)2是固体,气体质量减小60g,即减少的混合气体的平均相对分子质量为30,当起始混合气体的相对分子质量为30时,平衡正向移动,但混合气体的平均相对分子质量始终为30,设NH3与CO2的物质的量分别是x、y,其平均摩尔质量=$\frac{17x+44y}{x+y}g/mol=30g/mol$,x:y=14:13,
故答案为:正反应;14:13;
(5)HCl和氨气生成氯化铵,平衡逆向移动;二氧化碳相对分子质量大于水蒸气,所以混合气体的相对分子质量增大,故答案为:逆反应;增大.
点评 本题考查化学平衡计算、化学平衡状态判断、化学平衡影响因素等知识点,较综合,难点是(4)题计算,题目难度中等.
选项 | 陈述I | 陈述II |
A | SO2有氧化性 | SO2能使酸性KMnO4溶液褪色 |
B | SiO2导电能力强 | 可用于制造通讯光缆 |
C | Al有还原性,在某些反应中热效应大 | 利用铝热反应冶炼金属Mn |
D | 常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应 | 可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
A. | HCl | B. | Na2SO4 | C. | CuSO4 | D. | NaCl |
实验中可能用到的数据如表:
物 质 | 相对分子质量 | 沸点(℃) | 密度(g•cm-3) | 水溶性 |
CH3CH2OH | 46 | 78.4 | 0.79 | 互溶 |
CH3CH2Br | 109 | 38.4 | 1.42 | 难溶 |
CH3CH2OCH2CH3 | 74 | 34.5 | 0.71 | 微溶 |
CH2=CH2 | 28 | -103.7 | 0.38 | 不溶 |
浓硫酸(H2SO4) | 98 | 338.0 | 1.38 | 易溶 |
②分离提纯:将馏出物加水后振荡,再加入适量酸除去乙醚,分液,最后得到52mL溴乙烷.
回答下列问题:
(1)配制体积比1:1的硫酸所用的定量仪器为b(选填编号).
a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管
(2)仪器A中发生的反应为:NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O.(用一条方程式表示)
(3)仪器B的名称是蒸馏烧瓶,冷水进口是b(填“a”或“b”).
(4)制备时,需将仪器C置于盛有冰水混合物的烧杯中,目的是冷却溴乙烷.
(5)上述装置中的仪器连接部分都为玻璃接口的原因是:反应会产生Br2,腐蚀橡胶.
(6)溴乙烷粗产品可能混有多种杂质,若仪器A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是d(选填编号).
a.蒸馏
b.氢氧化钠溶液洗涤
c.用四氯化碳萃取
d.用亚硫酸钠溶液洗涤
加水的目的是为了除除去溶解在溴乙烷中乙醇.
(7)该实验所得溴乙烷的产率为79%.(保留两位有效数字)
A. | 过氧化钠可用于食品、羽毛和织物等的漂白 | |
B. | 含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中 | |
C. | 燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应 | |
D. | 铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀 |
A. | 使用分液漏斗前不用检查活塞处是否漏水 | |
B. | 放气时,直接打开上口玻璃塞 | |
C. | 分液操作时,下层液体从下端放出,上层液体从上口倒出 | |
D. | 应选用球形分液漏斗进行分液 |