氨基甲酸銨（NH2COONH4）是一種白色固體，易分解、易水解，可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬制備氨基甲酸銨，并探究其分解反應(yīng)平衡常數(shù)。反應(yīng)的化學(xué)方程式： 2NH3(g)＋CO2(g) NH2COONH4(s)。請按要求回答下列問題：
（1）請在下圖1方框內(nèi)畫出用濃氨水與生石灰制取氨氣的裝置簡圖。
（2）制備氨基甲酸銨的裝置如下圖2所示。生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。

①從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法是_____________（填操作名稱）。
②上圖3中濃硫酸的作用是_______________________________________。
（3）將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中（假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計），在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡。實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：

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
平衡氣體總濃度(×10－3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①下列選項可以判斷該分解反應(yīng)達(dá)到平衡的是________。
A．
B．密閉容器內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變
D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
②該分解反應(yīng)的焓變ΔH______0（填 “>”、“=”或“<”），25.0℃時分解平衡常數(shù)的值＝__________。
③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25.0℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將_________（填“增加”,“減少”或“不變”）。

（1）

（2）①過濾   ②吸收未反應(yīng)的氨氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解
（3）①AC   ②＞ ；    1.6×10－8（或1.6384×10－8）； 增加

解析試題分析：試題分析：（1）濃氨水與生石灰制取氨氣，反應(yīng)不需要加熱，所以正確的裝置圖可以是。
（2）①由于生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中，所以從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法是過濾。
②反應(yīng)中氨氣過濾，所以濃硫酸的作用是吸收未反應(yīng)的氨氣。另外氨基甲酸銨易水解，所以濃硫酸還起到防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解的作用。
（3）①在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。A、反應(yīng)速率的方向相反，且滿足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A正確；B、根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，密閉容器內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量始終不變，B不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；C、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中容積始終是不變的，但氣體的質(zhì)量是變化的，所以當(dāng)密度不再發(fā)生變化時可以說明達(dá)到平衡狀態(tài)，C正確； D、混合氣中氨氣和CO2的體積之比始終是2:1的，即氨氣體積分?jǐn)?shù)始終不變，因此不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D錯誤，答案選AC。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升高，氣體的壓強(qiáng)增大，這說明升高溫度平衡向生成氨氣和CO2的方向進(jìn)行，即分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此該分解反應(yīng)的焓變ΔH＞0；根據(jù)反應(yīng)NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)可知，n(NH3)＝2n(CO2)，則根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，c(NH3)＝2c(CO2)＝4.8×10－3mol/L×＝3.2×10－3mol/L，所以依據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式，25.0℃時氨基甲酸銨的分解平衡常數(shù)為K＝c2(NH3)×c(CO2)＝（3.2×10－3mol/L）2×1.6×10－3mol/L＝1.6×10－8(mol/L)3。
③壓縮容器體積，增大了壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量增加。
考點：考查物質(zhì)制備實驗方案設(shè)計與評價；混合物的分離與提純；

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計算題

（12分）在一容積為2L的密閉容器中加入2molA和6molB，保持溫度為20℃，在催化劑存在的條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：A(g)+2B(g) 2C(g)，達(dá)平衡后生成1．2mol C，平衡混合氣體中C的體積分?jǐn)?shù)為ω。
⑴求20℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（保留三位有效數(shù)字）
⑵20℃時，若在同一容器中加入1molA、               mol B和               mol C，則平衡混合氣中C的體積分?jǐn)?shù)仍為ω。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計算題

（I）某化學(xué)家根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想，設(shè)計了如下制備H2的反應(yīng)步驟：
①CaBr2+H2OCaO+2HBr    ②2HBr+HgHgBr2+H2
③HgBr2+__________ +          ④2HgO2Hg+O2↑
請你根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想完成上述步驟③的化學(xué)方程式：________         _。
根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想評估該方法制H2的主要缺點：________             __。
（II）氫氣常用生產(chǎn)水煤氣的方法制得。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H＜0
在850℃時，K=1。
（1）若升高溫度到950℃時，達(dá)到平衡時K______1（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和x mol H2，則：
①當(dāng)x = 5.0時，上述平衡向___________（填正反應(yīng)或逆反應(yīng)）方向進(jìn)行。
②若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足的條件是__________。
（3）在850℃時，若x="5.0" mol，其它物質(zhì)的投料不變，當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，求H2的體積分?jǐn)?shù)（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

（16分）某小組同學(xué)利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，倒入大試管中迅速振蕩混合均勻，再加入硫酸，開始計時，通過測定混合溶液褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢（已知反應(yīng)方程式為：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4＝2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O）。該小組設(shè)計了如下方案。

編號
H2C2O4溶液
KMnO4溶液
硫酸溶液
溫度/℃
 
濃度
（mol/L）
體積
（mL）
濃度
（mol/L）
體積
（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
（1）探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實驗編號是__________（填編號，下同）；探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實驗編號是__________。
（2）該小組同學(xué)由此實驗發(fā)現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行一些時間后，有一時間段反應(yīng)速率不斷加快。同學(xué)們分析除了反應(yīng)放熱使體系溫度升高外，可能還有其它原因，他們聯(lián)想到教材上的科學(xué)探究實驗，推斷出反應(yīng)混合溶液中的__________（填化學(xué)式）也加速了此反應(yīng)的進(jìn)行。
（3）上述實驗①中充分反應(yīng)后H2C2O4過量，假設(shè)理論上能通過用酸性KMnO4溶液滴定的方法來測定反應(yīng)混合液中過量的H2C2O4，請回答下列問題：
①取用反應(yīng)混合液的滴定管用__________滴定管（填“酸式”或“堿式”，下同），盛裝KMnO4溶液的滴定管用__________滴定管。
②下列操作中可能使測出的H2C2O4剩余量比理論值偏低的是__________。
A．讀取酸性KMnO4溶液體積時，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)
B．滴定前盛放反應(yīng)混合液的錐形瓶用蒸餾水洗凈但沒有干燥
C．盛裝KMnO4溶液的滴定管滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失
D．盛裝KMnO4溶液的滴定管未潤洗就直接注入酸性KMnO4溶液
③此滴定實驗是否需要滴加指示劑________（填“是”或“否”）；怎么確定此滴定的終點：_________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物�，F(xiàn)運用該方法降解有機(jī)污染物p－CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響。
[實驗設(shè)計]　控制p－CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298 K或313 K(其余實驗條件見下表)，設(shè)計如下對比實驗。
(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)。

實驗編號
實驗?zāi)康?br /> T/K
pH
c/10－3 mol·L－1
H2O2
Fe2＋
①
為以下實驗作參照
298
3
6.0
0.30
②
探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響
 
 
 
 
③
 
298
10
6.0
0.30
 

[數(shù)據(jù)處理]　實驗測得p－CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如上圖。
(2)請根據(jù)上圖實驗①曲線，計算降解反應(yīng)50～150 s內(nèi)的反應(yīng)速率：
v(p－CP)＝________mol·L－1·s－1。
[解釋與結(jié)論]
(3)實驗①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：_____________________________
(4)實驗③得出的結(jié)論是：pH等于10時，________。
[思考與交流]
(5)實驗時需在不同時間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)上圖中的信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72－轉(zhuǎn)化為Cr3＋。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如下
（1）在25°C下，控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，作對比實驗，完成以下實驗設(shè)計表（表中不要留空格）。

實驗編號
初始
pH
廢水樣品
體積/mL
草酸溶液
體積/mL
蒸餾水
體積/mL
①
4
 
10
30
②
5
60
10
 
③
 
60
 
20
 
測得實驗①和②溶液中的Cr2O72－濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示。

（2）實驗①和②的結(jié)果表明_______________________________；
（3）該課題組隊鐵明礬[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：
假設(shè)一：Fe2＋起催化作用；假設(shè)二：             ；假設(shè)三：             ；……
（4）請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容。（除了上述實驗提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。（溶液中Cr2O72－的濃度可用儀器測定）
實驗方案（不要求寫具體操作過程）
預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論
取_______________________________代替實驗①中的鐵明礬，控制其他反應(yīng)條件與實驗①相同，進(jìn)行對比實驗
反應(yīng)進(jìn)行相同時間后
若溶液中的Cr2O72－濃度____________________________則假設(shè)一成立；
若溶液中的Cr2O72－濃度____________________________則假設(shè)一不成立；
 

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實驗的方法進(jìn)行探究。
（1）實驗一：取等物質(zhì)的量濃度等體積H2O2溶液分別進(jìn)行下列實驗，實驗報告如下表所示。

序號
條件
現(xiàn)象
結(jié)論
溫度/℃
催化劑
1
40
FeCl3溶液
 
 
2
20
FeCl3溶液
 
 
3
20
MnO2
 
 
4
20
無
 
 
 
試回答：實驗1、2研究的是其他條件相同時        對H2O2分解速率的影響。
（2）實驗二：經(jīng)研究知Cu2＋對H2O2分解也具有催化作用，為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，該小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗�；卮鹣嚓P(guān)問題：
① 定性分析：如圖甲可通過觀察________________________________，定性比較得出結(jié)論。
有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是__________________________。

②定量分析：為了更精確地研究濃度對反應(yīng)速率的影響，利用乙圖裝置進(jìn)行定量實驗。完成該實驗應(yīng)該測定的實驗數(shù)據(jù)是____________________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

某化學(xué)學(xué)習(xí)小組借助下列裝置(夾持裝置已略)及相關(guān)試劑粗略測量空氣中O2的體積百分?jǐn)?shù)。

(1)實驗前用堿液清洗鐵釘，再用0．100mol/L的H2SO4溶液浸泡至有氣泡產(chǎn)生。用H2SO4溶液浸泡的目的是_____                               。
(2)為盡量減小誤差，下列操作的正確順序是______        (填序號）。
①裝人鐵釘②插入注射器向鐵釘表面滴入適量 NaCl溶液并打開止水夾③將導(dǎo)管口浸入品紅溶液④塞 上單孔活塞⑤檢查裝置氣密性
(3)實驗中試管內(nèi)發(fā)生的總反應(yīng)為__       ____                                ；用該實驗方案測量空氣中O2的體積百分?jǐn)?shù)時應(yīng)測量的數(shù)據(jù)是：①導(dǎo)管與試管內(nèi)部空間總體積，②______               。
(4) 實驗時發(fā)現(xiàn)上述測量過程因反應(yīng)較慢耗時較長，對其影響因素作如下分析，請補(bǔ)充 寫出假設(shè)三：
假設(shè)一：電解質(zhì)溶液的PH不同
假設(shè)二:NaCl溶液的濃度不同
假設(shè)三：                     
(5)借助上述實驗裝置，通過調(diào)節(jié)溶液的pH驗證假設(shè)一，獲得了如下實驗數(shù)據(jù)：

①當(dāng)pH=2時，沒有觀察到穩(wěn)定液柱形成的原因是__              ____      
②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，為縮短實驗測定時間，pH的最佳范圍是______        
③按上述實驗裝置，設(shè)計實驗證明假設(shè)二。
第一步：___________                   ；
第二步:：相同溫度下，加入系統(tǒng)表面積的鐵釘，組裝兩套完全相同的上述裝置，分別用注射器將NaCl溶液滴入鐵釘表面；
第三步：記錄形成穩(wěn)定液柱所用時間和液柱的高度，比較分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

常溫時，將等質(zhì)量的AgCl固體分別加入到等體積的下列4種溶液中，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

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案