在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g) M(g)+N(g)
所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 溫度/℃ | 起始時(shí)物質(zhì)的量/mol | 平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol | |
n(X) | n(Y) | n(M) | ||
① | 700 | 0.40 | 0.10 | 0.090 |
② | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 |
③ | 800 | 0.20 | 0.30 | a |
④ | 900 | 0.10 | 0.15 | b |
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)①中,若5min時(shí)測(cè)得,n(M)=0.050mo1, 則0至5min時(shí)間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率為________。
(2)實(shí)驗(yàn)③平衡常數(shù)為___________,該正反應(yīng)為____________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)
(3)能說明上述反應(yīng)一定達(dá)到平衡的條件是_______________________。
A. c(Y)= c(N) B.平均分子量不再變化
C. v正(X) =v逆(M) D.溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),混合氣體的密度不再變化
(4)實(shí)驗(yàn)③中,達(dá)到平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為_________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)③、④中,達(dá)到平衡時(shí),a與b的關(guān)系為__________(填選項(xiàng)),請(qǐng)解釋原因________________。
A. a>2b B. a=2b C.b<a<2b D.a<b
(6)圖是實(shí)驗(yàn)①中c(M)隨時(shí)間變化的曲線圖,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出實(shí)驗(yàn)②中c(M)隨時(shí)間變化的曲線圖。
【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡的移動(dòng)G1 G2 G4
【答案解析】(1)0.001mol·L-1·min-1 (2分,數(shù)值對(duì)單位不寫扣1分)
(2)1 (2分) 放熱(1分)
(3)C (2分)
(4)60% (2分)
(5)A(1分) 若溫度不變,則b = a /2,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故b <a /2,即a > 2b(2分)
(6)(2分)(曲線②達(dá)平衡時(shí)間小于t1且c(M)=0.008才得分)
解析:(1)實(shí)驗(yàn)①中,若5min時(shí)測(cè)得n(M)=0.050mol,濃度是0.0050mol/L,則根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,同時(shí)生成的N的物質(zhì)的量也是0.0050mol/L ,因此0至5min時(shí)間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率υ(N)=0.0050mol/L ÷5min=0.001mol·L-1·min-1 ,
(2)實(shí)驗(yàn)③與實(shí)驗(yàn)②溫度相同,所以實(shí)驗(yàn)③平衡常數(shù)與實(shí)驗(yàn)②中平衡常數(shù)相同,平衡時(shí)M的濃度是0.0080mol/L,則同時(shí)生成的N的濃度是0.0080mol/L,消耗X與Y的濃度均是0.0080mol/L,因此平衡時(shí)X和Y的濃度分別為0.01mol/L-0.0080mol/L=0.002mol/L,0.04mol/L-0.0080mol/L=0.032mol/L,因此反應(yīng)的平衡常數(shù)k=;相同方法計(jì)算①的平衡常數(shù)k=,可見升溫平衡常數(shù)減小,即平衡左移,正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(3)A. c(Y)= c(N)不能說明正逆速率相等,不能說明反應(yīng)一定達(dá)到平衡 ;B.反應(yīng)物生成物全是氣體,且反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變,無論平衡是否移動(dòng)平均分子量都不變化,不能說明反應(yīng)一定達(dá)到平衡;
C. v正(X) =v逆(M) ,能說明反應(yīng)一定達(dá)到平衡 ; D.溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),無論平衡是否移動(dòng)混合氣體的密度都不變化,不能說明反應(yīng)一定達(dá)到平衡 ;只有C符合題意。
(4)設(shè)實(shí)驗(yàn)③中,達(dá)到平衡時(shí),X減小的濃度為x
X(g) + Y(g) M(g)+N(g)
開始 0.02mol/L 0.03mol/L 0 0
x x x x
平衡0.02mol/L-x 0.03mol/L-x x x
代入平衡常數(shù)表達(dá)式,利用k=1,解得x=0.012mol/L,X的轉(zhuǎn)化率為
(5)實(shí)驗(yàn)③、④中,若溫度不變構(gòu)成等效平衡,則b = a /2,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故b <a /2,即a>2b 。
(6)根據(jù)升高溫度反應(yīng)速率加快,實(shí)驗(yàn)②中應(yīng)該先達(dá)平衡,平衡時(shí)M的濃度為0.008mol/L,滿足以上兩點(diǎn)畫圖即可。
【思路點(diǎn)撥】本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡的移動(dòng),運(yùn)用同一溫度下化學(xué)平衡常數(shù)不變可以順利解決問題。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
T | ||
X | Y | Z |
短周期元素R、T、X、Y、Z在元素周期表的相對(duì)位置如下表所示,它們的最外層電子數(shù)之和為24。則下列判斷正確的是( )
A.X位于元素周期表中第三周期第VIA族
B.Z元素的氣態(tài)氫化物為極性分子
C.Y元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為強(qiáng)酸
D.五種元素中原子半徑最大的是R
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
配制下列溶液時(shí)常需加入少量括號(hào)內(nèi)的物質(zhì),其中不是為了抑制離子水解的是 ( )。
A.FeSO4(Fe) B.SnCl2(HCl)
C.FeCl3(HCl) D.NaAlO2(NaOH)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
FeCl3(aq)與KSCN(aq)混合時(shí)存在下列平衡:
Fe3+(aq)+SCN-(aq) Fe(SCN)2+(aq)。已知平衡時(shí),物質(zhì)的量濃度c[Fe(SCN)2+]與溫度T的關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是
A.FeCl3(aq)與KSCN(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為
Fe3+(aq)+SCN—(aq) Fe(SCN)2+(aq) ΔH >0
B.溫度為T1、T2時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1<K2
C.反應(yīng)處于D點(diǎn)時(shí),一定有υ正>υ逆
D.A點(diǎn)與B點(diǎn)相比,A點(diǎn)的c(Fe3+)大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它們會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成很大的損害,其中還原沉淀法是常用的一種處理方法。流程如下:
CrOCr2OCr3+Cr(OH)3↓
其中第①步中存在平衡:2CrO(黃色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O。下列有關(guān)說法正確的是
A、第①步當(dāng)2v(Cr2O)=v(CrO)時(shí),達(dá)到了平衡狀態(tài)
B、對(duì)于上述平衡,加入適量稀硫酸后,溶液顏色變黃色,則有利于CrO的生成
C、常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應(yīng)調(diào)至9
D、第②步中,還原0.1 mol Cr2O需要91.2 g FeSO4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
.工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如圖所示:
(1)工業(yè)生產(chǎn)時(shí),制取氫氣的一個(gè)反應(yīng)為:CO+H2O(g)CO2+H2
T℃時(shí),往1L密閉容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸氣。反應(yīng)建立平衡后,體系中c(H2)=0.12mol·L-1。該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(填計(jì)算結(jié)果)。
(2)合成塔中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H<0。下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)。由此可推知,表中T1____573K(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃ | T1 | 300 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
(3)N2和H2以鐵作催化劑從145℃就開始反應(yīng),不同溫度下NH3的產(chǎn)率如圖所示。溫度高于900℃時(shí),NH3產(chǎn)率下降的原因是
(4)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣,目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退,其反?yīng)機(jī)理為:
CH4(g)+4NO2=(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g); △H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g); △H=-1160kJ·mol-1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為:
(5)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水。科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣-氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極堿性條件下發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為
。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列說法正確的是
A.分散系中分散質(zhì)粒子的直徑:Fe(OH)3懸濁液> Fe(OH)3膠體> FeCl3溶液
B.能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),一定是H<0、S>0
C.焰色反應(yīng)是物質(zhì)燃燒時(shí)火焰呈現(xiàn)的顏色變化,屬于化學(xué)變化
D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe-3e-= Fe3+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
LiFePO4新型鋰離子動(dòng)力電池以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為奧運(yùn)會(huì)綠色能源的新寵.已知該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:正極FePO4+Li++e-===LiFePO4,負(fù)極Li-e-===Li+.下列說法中正確的是
( 。
A.充電時(shí)的總反應(yīng)為FePO4+Li===LiFePO4
B.充電時(shí)動(dòng)力電池上標(biāo)注“+”的電極應(yīng)與外接電源的正極相連
C.放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)
D.放電時(shí),在正極上是Li+得電子被還原
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
用NaOH滴定pH相同、體積相同的H2SO4、HCl、CH3COOH三種溶液,恰好中和時(shí),所用相同濃度NaOH溶液的體積依次為V1、V2、V3,則這三者的關(guān)系是( 。
| A. | V1>V2>V3 | B. | V1<V2<V3 | C. | V1=V2>V3 | D. | V1=V2<V3 |
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