混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡:2NH
A.△H<0,△S<0B.△H>0,△S<0C.△H>0,△S>0D.△H<0,△S>0
③氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵,酸性条件水解更彻底.将氨基甲酸铵粉末逐渐加入1L0.1mol/L的盐酸溶液中直到pH=7(室温下,忽略溶液体积变化),共用去0.052mol氨基甲酸铵,此时溶液中几乎不含碳元素.
此时溶液中c(NH4+)=0.1mol/L;(填具体数值)NH4+水解平衡常数值为4×10-9.
分析(1)图象分析氨气的体积分数从50%变化为20%后体积分数保持不变,说明B点反应达到平衡状态,A点氨气体积百分含量大于B的氨气体积百分含量,说明反应正向进行达到平衡状态,A点的正反应速率大于B点的正反应速率;依据氨气的体积分数结合平衡三段式列式计算平衡转化率;
(2)①根据表中的数据分析:温度越高,则平衡气体的总浓度越大,所以升高温度,平衡逆向移动,正反应反应是放热反应;
C.因为体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入反应,NH3和CO2又按照2:1的消耗,所以NH3的转化率始终等于CO2的转化率;
解答解:(1)氨气的体积分数从50%变化为20%后体积分数保持不变,说明B点反应达到平衡状态,A点氨气体积百分含量大于B的氨气体积百分含量,说明反应正向进行达到平衡状态,A点的正反应速率大于B点的正反应速率,故v正(CO2)>v逆(CO2);
设氨气消耗物质的量x,开始氨气体积分数为50%,假设氨气为50mol,二氧化碳为50mo米乐 登录入口l,
(2)①根据表中的数据分析:温度越高,则平衡气体的总浓度越大,所以升高温度,平衡逆向移动,正反应反应是放热反应,故△H<0;
②A.因为氨基甲酸铵为固体,分离出少量的氨基甲酸铵,平衡不移动,所以反应物的转化率不变,故A错误;
B.平衡时降低体系温度,平衡向放热方向即正反应方向移动,又氨基甲酸铵为固体,所以NH3和CO2始终为2:1,则CO2的体积分数不变,故B错误;
C.因为体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入反应,NH3和CO2又按照2:1的消耗,所以NH3的转化率始终等于CO2的转化率,故C正确;
D.催化剂只改变速率,不改变平衡移动,所以加入有效的催化剂不能够提高氨基甲酸铵的产率,故D错误;
③因为氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵,即反应式为NH2COONH4(s)+H2O?(NH4)2CO3,加入1L0.1mol/L的盐酸溶液中直到溶液pH=7并且溶液中几乎不含碳元素,所以溶液中只有H+、NH4+、OH-、Cl-,根据电荷守恒c(NH4+)=c(Cl-)=0.1mol/L,又用去0.052mol氨基甲酸铵,所以开始溶液中的铵根离子浓度为0.052mol/L×2=0.104mol/L,
(3)尿素燃料电池中尿素再负极上失去电子生成氮气、二氧化碳,则负极反应为:CO(NH2)2+H2O-6e-═N2↑+CO2↑+6H+,
点评本题考查化学平衡计算、化学反应速率、化学平衡的移动原理、弱碱根离子在溶液中的水解平衡的计算应用以及燃料电池负极反应式的书写等知识,题目难度中等,试题综合性较大,充分考查了学生的分析能力及灵活应用能力.
实验步骤:取3.5gNa2CO3溶于10mLH2O,加入0.1g稳定剂,用磁力搅拌器搅拌完全溶解后,将6.0mL30%H2O2在15min内缓慢加入到三颈烧瓶中,实验装置如图.反应1小时后,加入1g氯化钠后,静置结晶,然后抽滤,干燥一周后,称重.
(1)装置中球形冷凝管的作用是起冷凝回流的作用,使用冷水浴的作用是防止温度过高,H2O2分解.
(2)加入适量NaCl固体的原因是降低产品的溶解度(盐析作用)或便于析出晶体.
[c:KMnO4标准溶液浓度(mol/L);V:消耗的KMnO4标准溶液体积(L);m:试样质量(g)]
(4)滴定终点的判断依据为溶液由无色呈紫色且30s内不褪色,活性氧含量为13.08%.
(5)为了测定产品中2Na2CO33H2O2的质量分数,设计了几种方案,涉及不同的反应原理.
方案一:将试样与MnO2混合均匀,向混合物中滴加水,测生成气体的体积,进而进行计算.
方案二:将试样与足量的氯化钡(或氯化钙等)溶液反应后,过滤,干燥所得沉淀,称量沉淀的质量(或试样与足量稀硫酸反应后,经除杂干燥后,测二氧化碳的体积,进行计算)..
(2)向0.1molL-1的草酸氢钾溶液中滴加NaOH溶液至溶液呈中性,此时溶液中各粒子的浓度关系正确的是ad(填字母).

