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4．在一個密閉容器中，有一個左右可滑動隔板，兩邊分別進行可逆反應，各物質的量如下：M、N、P為2.5mol、3.0mol、1.0mol．A、C、D各為0.50mol，B的物質的量為x，當x的

物質的量在一定范圍內變化，均可以通過調節(jié)反應器的溫度，使兩側反應均達到平衡，且隔板在反應器的正中位置．達到平衡后，測得M的轉化率為75%，填寫空白：

（1）若要使右室反應開始時V正＞V逆，x的取值范圍2.0＜x＜3.0．
（2）若要使右室反應開始時V正＜V逆，x的取值范圍1.5＜x＜2.0．

分析 （1）左室中的反應中，N為固體，反應恰好氣體的體積不變，據此判斷達到平衡時左室中氣體的物質的量；要使右室反應開始時V正＞V逆，平衡向著正向移動，正反應是體積縮小的反應，達到平衡時B的物質的量越大，則x值最��；當A接近完全反應時B的物質的量變化最大，且剩余的氣體為B時，B的物質的量最大，據此計算出x的范圍；
（2）反應A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g）的逆反應為體積增大的反應，最初加入的物質為3.5mol，平衡基本不移動，各物質的物質的量除了A、C、D的物質的量各0.5mol以外，剩余全部為B，此時B的物質的量最大，增大值為：3.5mol-0.5mol×3=2mol；當0.5molC接近完全反應時，B的物質的量最小，據此計算出x的范圍．

解答 解：（1）左室中的可逆反應中，反應前后氣體的體積不變，則達到平衡時氣體的總物質的量不變，反應前M為2.5mol、P為1mol，總物質的量為：2.5mol+1mol=3.5mol，則達到平衡時氣體的物質的量也是3.5mol，
達到平衡時左右可滑動隔板處于中間，說明達到平衡時左室和右室氣體的總物質的量相等，都是3.5mol，反應A（g）+4B（g）=2C（g）+D（g）是氣體體積減小的反應，若欲使右室V正＞V逆，需要壓強增大，平衡正向進行，起始量A、C、D各為0.5mol，B為xmol，則0.5+0.5+0.5+x＞3.5，解得x＞2.0；
當達到平衡時氣體全部為C、D時，B的物質的量最大，根據反應A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g）可知，0.5molA完全反應消耗2molB，同時生成1molC、0.5molC，此時C的總物質的量為1mol+0.5mol=1.5mol，D的物質的量為0.5mol+0.5mol=1mol，總物質的量為：1.5mol+1mol=2.5mol，剩余的3.5-2.5mol=1mol為B時，B的物質的量最大，所以B的物質的量最大為：2mol+1mol=3mol，所以x是范圍為：2.0＜x＜3.0，
故答案為：2.0＜x＜3.0；    
（2）達到平衡時左右可滑動隔板處于中間，說明達到平衡時左室和右室氣體的總物質的量相等，都為3.5mol，右室中的逆反應為體積增大的反應，當反應A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g）中最初加入的四種物質的總物質的量為3.5mol，且平衡不移動，B的物質的量最大，若滿足V正＜V逆，則B的物質的量小于：3.5mol-0.5mol×3=2mol；
當達到平衡時氣體全部為A、B時，B的物質的量最小，根據反應A（g）+4B（g）?2C（g）+D（g）可知，0.5molC完全反應生成1molB，此時B的物質的量為：1mol+0.5mol，由于V正＜V逆，平衡向著逆向移動，則B的物質的量一定大于1.5mol，所以x是范圍為：1.5＜x＜2.0，
故答案為：1.5＜x＜2.0．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度較大，明確左側反應前后氣體體積不變的特點為解答關鍵，注意掌握討論法在化學計算中的應用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

18．用20g氫氧化鈉配成250mL溶液，其物質的量濃度為2mol/L；從中取出5mL溶液，加水稀釋為100mL，則稀釋后溶液的物質的量濃度為0.1mol/L，在這100mL溶液中含NaOH的質量為0.4g．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

15．二甲醚（CH3OCH3）在未來可能替代柴油和液化石油氣作為潔凈燃料使用．工業(yè)上以CO和H2為原料生產CH3OCH3．工業(yè)制備二甲醚在催化反應室中（壓力2.0～10.0Mpa，溫度230℃～280℃）進行下列反應：
①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=-23.5k1•mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3=-41.2kJ•mol-1
（1）催化反應室中總反應的熱化學方程式為3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.1kJ•mol-1．
830℃時反應③的K=1.0，則在催化反應室中反應③的K＞1.0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在某溫度下，若反應①的起始濃度分別為：c（CO）=1mol/L、c（H2）=2.4mol/L，5min后達到平衡、CO的轉化率為50%，則5min內CO的平均反應速率為0.1mol/（L•min）．
（3）反應②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g） 在某溫度下的平衡常數為400．此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：
物質CH3OHCH3OCH3H2O
濃度/（mol•L-1）0.640.500.50
①比較此時正、逆反應速率的大小：υ（正）＞υ（逆） （填“＞”、“＜”或“=”）．
②若加入CH3OH后，經10min反應達到平衡，此時c（CH3OH）=0.04mol•L-1．
（4）“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源，其中工作原理如圖所示．
①該電池a電極上發(fā)生的電極反應式CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+．
②如果用該電池作為電解裝置，當有23g二甲醚發(fā)生反應時，則理論上提供的電量表達式為0.5mol×12×1.6×10-19C×6.02×1023
mol-1C （1個電子的電量為1.6×10-19C）．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

12．氮和硫的氧化物有多種，其中SO2和NOx都是大氣污染物，對它們的研究有助于空氣的凈化．
（1）研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：
2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）K1△H1＜0（Ⅰ）
2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g）   K2△H2＜0  （Ⅱ）
則4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常數K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$（用K1、K2表示）．
（2）為研究不同條件對反應（Ⅱ）的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min時反應（Ⅱ）達到平衡．測得10min內v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，NO的轉化率α1=75%．其他條件保持不變，反應（Ⅱ）在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉化率α2＞α1（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，這使NOx的有效消除成為環(huán)保領域的重要課題．NO2尾氣常用NaOH溶液吸收，生成NaNO3和NaNO2．已知NO2-的水解常數Kh=2×10-11 mol•L-1，常溫下某NaNO2和HNO2混合
溶液的pH為5，則混合溶液中c（NO2-）和c（HNO2）的比值為50．
（4）利用如圖所示裝置（電極均為惰性電極）也可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2．陽極的電極反應式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
（5）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3．25℃時，將amolNH4NO3溶于水，向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，則滴加氨水的過程中的水的電離平衡將逆向（填”正向”“不”或“逆向”）移動，所滴加氨水的濃度為
$\frac{a}{200b}$mol•L-1．（NH3•H2O的電離平衡常數取Kb=2X10-5mol•L-1）

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

19．乙二醛（OHC-CHO）是一種重要的精細化工產品．
Ⅰ．工業(yè)生產乙二醛
（1）乙醛（CH3CHO）液相硝酸氧化法   在Cu（NO3）2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反應的化學方程式為3CH3CHO+4HNO3$\stackrel{Cu（NO_{3}）_{2}}{→}$3OHC-CHO+4NO↑+5H2O．該法具有原料易得、反應條件溫和等優(yōu)點，但也存在比較明顯的缺點是尾氣有污染．
（2）乙二醇（HOCH2CH2OH）氣相氧化法
①已知：OHC-CHO（g）+2H2（g）?HOCH2CH2OH（g）△H=-78kJ•mol-1  K1
2H2（g）+O2（g）?2H2O（g）△H=-484kJ•mol-1  K2
乙二醇氣相氧化反應：HOCH2CH2OH（g）+O2（g）?OHC-CHO（g）+2H2O（g）的△H=-406kJ•mol-1．相同溫度下，該反應的化學平衡常數K=$\frac{{K}_{2}}{{K}_{1}}$（用含K1、K2的代數式表示）．
②當原料氣中氧醇比為1.35時，乙二醛和副產物CO2的產率與反應溫度的關系如圖1所示．反應溫度在450～495℃之間和超過495℃時，乙二醛產率降低的主要原因分別是升高溫度，主反應平衡逆向移動、溫度超過495℃時，乙二醇大量轉化為二氧化碳等副產物．
Ⅱ．乙二醛電解氧化制備乙醛酸（OHC-COOH）的生產裝置如圖2所示，通電后，陽極產生的Cl2與乙二醛溶液反應生成乙醛酸．
（3）陰極反應式為2H++2e-=H2↑
（4）陽極液中鹽酸的作用，除了產生氯氣外，還增強溶液導電性．
（5）保持電流強度為a A，電解t min，制得乙醛酸m g，列式表示該裝置在本次電解中的電流效率η=$\frac{5mf}{111at}$%．
（設：法拉第常數為f C•mol-1；η=$\frac{生成目標產物消耗的電子數}{電極上通過的電子總數}$×100%

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．物質分子中在同一平面的碳原子數最多有（　　）
A．8B．9C．10D．11

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

16．（1）對于下列反應：2SO2+O2?2SO3，如果2min內SO2的濃度由6mol/L下降為2mol/L，那么，用SO2濃度變化來表示的化學反應速率為2mol/（L•min），用O2濃度變化來表示的反應速率為1mol/（L•min）．如果開始時SO2濃度為4mol/L，2min后反應達平衡，若這段時間內v（O2）為0.5mol/（L•min），那么2min時SO2的濃度為2mol/L．
（2）圖1表示在密閉容器中反應：2SO2+O2?2SO3△H=-198kJ/mol達到平衡時，由于條件改變而引起反應速度和化學平衡的變化情況，a b過程中改變的條件可能是升溫；b c過程中改變的條件可能是減小SO3濃度； 若增大壓強時，反應速度變化情況畫在c～d處．

（3）將1mol I2（g） 和2mol H2置于2L密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應：I2（g）+H2（g）?2HI（g）；△H＜0，并達平衡．HI的體積分數w（HI）隨時間變化如圖2曲線（Ⅱ）所示：
若改變反應條件，在甲條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅰ） 所示，在乙條件下w（HI）的變化如曲線（Ⅲ） 所示．則甲條件可能是③⑤，則乙條件可能是④．
（填入下列條件的序號）
①恒容條件下，升高溫度；
②恒容條件下，降低溫度；
③恒溫條件下，縮小反應容器體積；
④恒溫條件下，擴大反應容器體積；
⑤恒溫恒容條件下，加入適當催化劑．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

13．在容積不變的密閉容器中存在如下可逆反應aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（s）△H=Q kJ•mol-1，反應過程中，當其他條件不變時，某物質在混合物中的含量與溫度（T）、反應速率（v）與壓強的關系如圖所示．據圖分析，以下說法正確的是（　�。�
A．T1＜T2，Q＞0
B．增大壓強，B的轉化率減小
C．當混合氣體的密度不再變化，反應達平衡狀態(tài)
D．a+b＜c+d

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．已知水的電離平衡曲線如圖示，試回答下列問題：
（1）圖中五點Kw間的關系是B＞C＞A=D=E．
（2）若從A點到D點，可采用的措施是bc．
a．升溫       b．加入少量的鹽酸       c．加入少量的NH4Cl
（3）E對應的溫度下，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為10：1．
（4）B對應溫度下，將pH=11的苛性鈉溶液V1 L與0.05mol/L的稀硫酸V2L 混合（設混合后溶液的體積等于原兩溶液體積之和），所得混合溶液的pH=2，則 V1：V2=9：11．
（5）常溫下，將V mL、0.1000mol•L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol•L-1醋酸溶液中充分反應．請回答下列問題（忽略溶液體積的變化）
①如果溶液pH=7，此時V的取值＜20.00（填“＞”“＜”或“=”）．而溶液 中c（Na+）、c（CH3COO-）、c（H+）、c（OH-）的大小關系為c（Na+）=c（CH3COO-）＞c（H+）=c（OH-）．
②如果V=40.00，則此時溶液中c（OH-）-c（H+）-c（CH3COOH）=0.033mol•L-1（填數據）
（6）在0.10mol•L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌，有淺藍色氫氧化銅沉淀生成，當溶液的pH=8時，c（Cu2+）=2.2×10-8mol•L-1．（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）

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