题目内容
氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵，并探究其分解反应平衡常数。反应的化学方程式： 2NH3(g)＋CO2(g) 
NH2COONH4(s)。请按要求回答下列问题：
（1）请在下图1方框内画出用浓氨水与生石灰制取氨气的装置简图。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图2所示。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。
①从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_____________（填操作名称）。
②上图3中浓硫酸的作用是_______________________________________。
（3）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：
| 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 |
①下列选项可以判断该分解反应达到平衡的是________。
A．
B．密闭容器内物质总质量不变
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该分解反应的焓变ΔH______0（填 “>”、“=”或“<”），25.0℃时分解平衡常数的值＝__________。
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25.0℃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将_________（填“增加”,“减少”或“不变”）。
（1）
（2）①过滤 ②吸收未反应的氨气，防止空气中的水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解
（3）①AC ②＞ ； 1.6×10－8（或1.6384×10－8）； 增加
解析试题分析：试题分析：（1）浓氨水与生石灰制取氨气，反应不需要加热，所以正确的装置图可以是。
（2）①由于生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中，所以从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是过滤。
②反应中氨气过滤，所以浓硫酸的作用是吸收未反应的氨气。另外氨基甲酸铵易水解，所以浓硫酸还起到防止空气中的水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解的作用。
（3）①在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A、反应速率的方向相反，且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，可以说明反应达到平衡状态，A正确；B、根据质量守恒定律可知，密闭容器内物质总质量始终不变，B不能说明反应达到平衡状态；C、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但气体的质量是变化的，所以当密度不再发生变化时可以说明达到平衡状态，C正确； D、混合气中氨气和CO2的体积之比始终是2:1的，即氨气体积分数始终不变，因此不能说明反应达到平衡状态，故D错误，答案选AC。
②根据表中数据可知，随着温度的升高，气体的压强增大，这说明升高温度平衡向生成氨气和CO2的方向进行，即分解反应是吸热反应，因此该分解反应的焓变ΔH＞0；根据反应NH2COONH4(s)
2NH3(g)＋CO2(g)可知，n(NH3)＝2n(CO2)，则根据表中数据可知，c(NH3)＝2c(CO2)＝4.8×10－3mol/L×
＝3.2×10－3mol/L，所以依据平衡常数的表达式，25.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数为K＝c2(NH3)×c(CO2)＝（3.2×10－3mol/L）2×1.6×10－3mol/L＝1.6×10－8(mol/L)3。
③压缩容器体积，增大了压强，平衡向逆反应方向移动，氨基甲酸铵固体的质量增加。
考点：考查物质制备实验方案设计与评价；混合物的分离与提纯；
2C(g)，达平衡后生成1．2mol C，平衡混合气体中C的体积分数为ω。
CaO+2HBr ②2HBr+Hg
HgBr2+H2
_____ + ④2HgO
2Hg+O2↑
CO2(g)+H2(g) △H＜0
（16分）某小组同学利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，倒入大试管中迅速振荡混合均匀，再加入硫酸，开始计时，通过测定混合溶液褪色所需时间来判断反应的快慢（已知反应方程式为：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4＝2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O）。该小组设计了如下方案。
| 编号 | H2C2O4溶液 | KMnO4溶液 | 硫酸溶液 | 温度/℃ | ||
| | 浓度 （mol/L） | 体积 （mL） | 浓度 （mol/L） | 体积 （mL） | | |
| ① | 0．10 | 2．0 | 0．010 | 4．0 | 4mL 4mol/L | 25 |
| ② | 0．20 | 2．0 | 0．010 | 4．0 | 4mL 4mol/L | 25 |
| ③ | 0．20 | 2．0 | 0．010 | 4．0 | 4mL 4mol/L | 50 |
（2）该小组同学由此实验发现反应进行一些时间后，有一时间段反应速率不断加快。同学们分析除了反应放热使体系温度升高外，可能还有其它原因，他们联想到教材上的科学探究实验，推断出反应混合溶液中的__________（填化学式）也加速了此反应的进行。
（3）上述实验①中充分反应后H2C2O4过量，假设理论上能通过用酸性KMnO4溶液滴定的方法来测定反应混合液中过量的H2C2O4，请回答下列问题：
①取用反应混合液的滴定管用__________滴定管（填“酸式”或“碱式”，下同），盛装KMnO4溶液的滴定管用__________滴定管。
②下列操作中可能使测出的H2C2O4剩余量比理论值偏低的是__________。
A．读取酸性KMnO4溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
B．滴定前盛放反应混合液的锥形瓶用蒸馏水洗净但没有干燥
C．盛装KMnO4溶液的滴定管滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．盛装KMnO4溶液的滴定管未润洗就直接注入酸性KMnO4溶液
③此滴定实验是否需要滴加指示剂________（填“是”或“否”）；怎么确定此滴定的终点：_________。
Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2＋浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p－CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计] 控制p－CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
| 实验编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10－3 mol·L－1 | |
| H2O2 | Fe2＋ | ||||
| ① | 为以下实验作参照 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
| ② | 探究温度对降解反应速率的影响 | | | | |
| ③ | | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
[数据处理] 实验测得p－CP的浓度随时间变化的关系如上图。
(2)请根据上图实验①曲线，计算降解反应50～150 s内的反应速率：
v(p－CP)＝________mol·L－1·s－1。
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_____________________________
(4)实验③得出的结论是：pH等于10时，________。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：________。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72－转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下
（1）在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
| 实验编号 | 初始 pH | 废水样品 体积/mL | 草酸溶液 体积/mL | 蒸馏水 体积/mL |
| ① | 4 | | 10 | 30 |
| ② | 5 | 60 | 10 | |
| ③ | | 60 | | 20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72－浓度随时间变化关系如图所示。
（2）实验①和②的结果表明_______________________________；
（3）该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；假设二： ；假设三： ；……
（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。（溶液中Cr2O72－的浓度可用仪器测定）
| 实验方案（不要求写具体操作过程） | 预期实验结果和结论 |
| 取_______________________________代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验 | 反应进行相同时间后 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一成立； 若溶液中的Cr2O72－浓度____________________________则假设一不成立； |
影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
（1）实验一：取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验，实验报告如下表所示。
| 序号 | 条件 | 现象 | 结论 | |
| 温度/℃ | 催化剂 | |||
| 1 | 40 | FeCl3溶液 | | |
| 2 | 20 | FeCl3溶液 | | |
| 3 | 20 | MnO2 | | |
| 4 | 20 | 无 | | |
试回答：实验1、2研究的是其他条件相同时 对H2O2分解速率的影响。
（2）实验二：经研究知Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：
① 定性分析：如图甲可通过观察________________________________，定性比较得出结论。
有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是__________________________。
②定量分析：为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用乙图装置进行定量实验。完成该实验应该测定的实验数据是____________________________________________。
常温时，将等质量的AgCl固体分别加入到等体积的下列4种溶液中，AgCl溶解最少的是
| A．1 mol/L的AlCl3溶液 | B．2mol/L的NaCl溶液 |
| C．1．4mol/L的BaCl2溶液 | D．1mol/L的MgCl2溶液 |