(11分)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。
【实验探究】该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)
实验1:连接装置A﹣B﹣C﹣D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸 70.00mL)通入N2排尽空气后,于260℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2.品红溶液不褪色。取下装置B,加入指示利.用0.2000moI/LNaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00mL,经检验滴定后的溶液中无SO42﹣。
(1)仪器X的名称是 .
(2)滴定前,下列操作的正确顺序是 (填字母编号).
a.盛装 0.2000mol/LNaOH溶液
b.用0.2000mol/L NaOH溶液润洗
c.读数、记录
d.查漏、清洗
e.排尽滴定尖嘴的气泡并调整液面
(3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是 .
实验2:连接装置A﹣D﹣B,检查气密性.按图示重新加入试剂;通入N2排尽空气后,于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物。停止加热,冷却.停止通入N2,观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32﹣无SO42﹣。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物.
(4)检查装置D内溶液中有SO32﹣ 、无SO42﹣的实验操作和现象是 .
(5)装置B内溶液吸收的气体是 .
(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是 .
(12分)用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。
已知:反应I: 4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l) △H1
反应II: 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2 (且|△H1| =2|△H2|)
反应III:4NH3(g)+6NO2(g) 5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l) △H3
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表
温度/K | 反应I | 反应II | 已知:
|
298 | K1 | K2 | |
398 | K1′ | K2′ |
(1)△H3 = (用△H1、△H2 的代数式表示);推测反应III是 反应(填“吸热”或“放热”)
(2)相同条件下,反应I在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图所示。
①计算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率v(NO)= 。
②下列说法不正确的是 。
A.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
C.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
(3)一定条件下,反应II达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2。恒温恒压时,在其它条件不变时,再充入NO2气体, NO2体积分数 (填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下,溶液中OH-向电极 移动(填a或b),负极的电极反应式为 。
一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是
A.550℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动
B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总
利用下表中对应方案和仪器(非玻璃仪器任选)能达到相应实验目的的是
| 实验目的 | 实验方案 | 所选玻璃仪器 |
A | 验证乙醇发生消去反应生成乙烯 | 将乙醇与浓硫酸混合加热到170℃,将产生的气体通入溴水 | 酒精灯、圆底烧瓶、玻璃导管、试管 |
B | 配制1 L 1.6%的CuSO4溶液(溶液密度近似为1g/mL) | 将25g CuSO4·5H2O溶解在975g 水中 | 烧杯、量筒、玻璃棒 |
C | 验证蔗糖水解产物具有还原性 | 向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热 | 试管、烧杯、酒精灯、滴管 |
D | 验证HClO和CH3COOH的酸性强弱 | 相同条件下用pH试纸测0.1mol·L-1 NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH | 玻璃棒、玻璃片 |
已知:在一定温度下,微溶电解质Ca(OH)2在饱和溶液中建立沉淀—溶解平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),溶度积常数Ksp=c(Ca2+)c(OH-)2.下列有关说法不正确的是
A.饱和石灰水中加入生石灰,若保持温度不变,则溶液中Ca2+的物质的量不变
B.升高饱和石灰水的温度时,Ca(OH)2溶度积常数Ksp减小
C.饱和石灰水中加入生石灰,若保持温度不变,则pH不变
D.向饱和石灰水中加入浓CaCl2溶液会有Ca(OH)2沉淀析出
部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质 | HCOOH | HCN | H2CO3 | NH3·H2O |
电离平衡常数 (25 ℃) | Ka=1.8×10-4 | Ka=4.9×10-10 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 | Kb=1.8×10-5 |
下列说法不正确的是
A.结合H+的能力:CO32->CN->HCO3->HCOO-
B.0.1mol/L的HCOONH4溶液中:c(HCOO-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
C.25 ℃时,pH=3的盐酸与pH=11的氨水混合,若溶液显中性,则二者消耗的体积是:V(盐酸)>V(氨水)
D.0.1mol/L的NaHCO3溶液中:c(Na+)+ c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)