题目内容

【题目】非金属元素及其化合物在物质制备、生产生活中发挥着重要作用。

I.CO2与NH3合成尿素的反应如下:CO2(g)+2NH3(g)[CO(NH2)2](s)+H2O(g) △H=akJ/mol

曲线表示不同温度、不同压强下,CO2的平衡转化率与温度的关系,请回答下列问题:

(1)a__________0,P1__________P2(填“>”、“<”或“=”)。

(2)t℃时,向容积为2L的密闭容器中充入3molNH3和1molCO2,实现M点的平衡,则

①平衡时容器内压强为开始时的____________倍,t℃时的化学平衡常数为__________。

②若保持条件不变,再向该容器中充入1molNH3和1molCO2,NH3的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

II.硫及其化合物在生产生活中应用广泛,回答下列问题。

(1)铁铵矾是一种化学物质,分子式为NH4Fe(SO4)212H2O,其溶于水后,溶液中离子浓度大小关系为________________________________。

(2)已知某溶液中含有CO32-、SO42-等离子,取一定量的该溶液向其中加入 BaCl2溶液,当CO32-开始沉淀时,溶液中为____________。(已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaSO4)=2.5×10-9)

(3)恒温恒容密闭容器中发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol。下列能说明反应达到平衡状态的是___________。

a.体系压强保持不变 b.混合气体的密度保持不变

c.SO3和O2的体积比保持不变 d.每消耗1molSO3的同时生成0.5molO2

【答案】< > 0.75 1 增大 c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-) 25 a c

【解析】

I.(1)根据温度、压强对平衡移动的影响分析判断;

(2) ①利用在恒容密闭容器中气体的物质的量的比等于压强比计算,根据平衡常数定义式计算;

②根据两次加入的NH3、CO2的比例分析物质的平衡转化率变化;

II.(1)根据物料守恒、盐的水解规律比较;

(2)利用溶度积常数计算;

(3)当反应处于平衡状态时,各种物质的含量不变,物质的量浓度不变,混合气体的压强不变。

I.(1)根据图像可知:在其它条件不变时,升高温度,CO2转化率降低,说明平衡逆向移动,根据平衡移动原理,升高温度,平衡向吸热方向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,所以△H=a<0;该反应的正反应为气体体积减小的反应,在其它条件不变时,增大压强,平衡正向移动,CO2转化率增大,所以P1>P2;

(2)① t℃时,向容积为2L的密闭容器中充入3molNH3和1molCO2,

发生反应: CO2(g)+2NH3(g)[CO(NH2)2](s)+H2O(g) M点实现化学平衡

c(始)mol/L 0.5 1.5 0

c(变)mol/L 0.25 0.5 0.25

c(平)mol/L 0.25 1.0 0.25

K=,平衡时气体的物质的量n=0.25×2+1.0×2+0.25×2=3,开始时气体的物质的量是3+1=4mol,对于气体来说,压强比等于气体的气体物质的量的比,所以

②若保持条件不变,再向该容器中充入1molNH3和1molCO2,CO2与 NH3增大的比例比原来大,相当于增大了CO2的浓度,所以NH3的转化率将增大;

铁铵矾是一种化学物质,分子式为NH4Fe(SO4)212H2O

II.(1) 铁铵矾溶于水后,电离方程式为NH4Fe(SO4)212H2O=NH4++Fe3++2SO42-,由于Fe3+和NH4+都发生水解反应,消耗水电离产生的OH-,所以到达水解平衡时,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-);由于Fe(OH)3的电离平衡常数比NH3H2O小,Fe3+水解程度比NH4+大,所以c(NH4+)>c(Fe3+),盐电离产生的离子浓度大于水的电离程度,故溶液中离子浓度大小关系为c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-);

(2)向含有CO32-、SO42-离子的该溶液向其中加入 BaCl2溶液,当CO32-开始沉淀时,溶液中==25;

(3) a.在恒容密闭容器中发生的该反应是气体体积不等的反应,若体系压强保持不变,则气体的物质的量不变,反应达到平衡,a正确;

b.反应混合物都是气体,任何情况下密度都不变,所以不能确定反应是否达到平衡,b错误;

c. SO3和O2一种是生成物,一种是反应物,若二者的体积比保持不变,说明反应达到平衡状态,c正确;

d.根据物质反应时变化的物质的量关系可知,在任何情况下每消耗1molSO3的同时生成0.5molO2,因此不能据此判断反应处于平衡状态,d错误;

故合理选项是ac。

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