【題目】在T℃時(shí),向1 L固定體積的密閉容器M中加入2 mol X和1 mol Y,發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g) aZ(g)+W(g) ΔH=-Q kJ/mol(Q>0);該反應(yīng)達(dá)到平衡后,放出的熱量為Q1 kJ,物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α;若平衡后再升高溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小。請回答下列問題:
(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)a的值為________。
(2)下列能說明該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填序號)。
a.容器內(nèi)壓強(qiáng)一定 b.容器內(nèi)氣體的密度一定
c.容器內(nèi)Z的分子數(shù)一定 d.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定
(3)維持T℃溫度不變,若起始時(shí)向容器M中加入2 mol X、1 mol Y和1 mol Ar(稀有氣體不參與反應(yīng)),則反應(yīng)達(dá)到平衡后放出的熱量是________kJ。
(4)維持T℃溫度不變,若在一個(gè)和原容器體積相等的恒壓容器N中加入2 mol X和1 mol Y,發(fā)生題給反應(yīng)并達(dá)到平衡,則________(填“M”或“N”)容器中的反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài),容器中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)M________N(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知:該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化情況如表所示:
溫度/℃ | 200 | 250 | 300 | 350 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 5.2 | 1 | 0.5 |
若在某溫度下,2 mol X和1 mol Y在容器M中反應(yīng)并達(dá)到平衡,X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫度為________℃。
【答案】1 ac Q1 N > 350
【解析】
(1)該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,則氣體反應(yīng)物計(jì)量數(shù)之和大于氣體生成物計(jì)量數(shù)之和;
(2)當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理性不變,以此解答該題;
(3)反應(yīng)物的濃度不變,則其轉(zhuǎn)化率不變,放出的熱量不變;
(4)根據(jù)減少的分子數(shù)計(jì)算參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量,根據(jù)X和反應(yīng)熱之間的關(guān)系式計(jì)算;
(5)該條件下,恒壓與恒容相比,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動,壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越大,據(jù)此判斷到達(dá)平衡時(shí)間,根據(jù)平衡移動方向判斷X的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(6)計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù),根據(jù)表格中平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系判斷.
1)該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,則氣體反應(yīng)物計(jì)量數(shù)之和大于氣體生成物計(jì)量數(shù)之和,所以a=1,故答案為:1;
(2)A、由于反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等,則平衡時(shí)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,故A正確;
B. 由于是在固定體積的容器中反應(yīng),則無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),密度都不變,故B錯(cuò)誤;
C. 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),物質(zhì)的濃度、含量、質(zhì)量等不再發(fā)生變化,則平衡時(shí)容器內(nèi)Z分子數(shù)一定,故C正確;
D. 反應(yīng)物和生成物都是氣體,無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)氣體的質(zhì)量都一定,故D錯(cuò)誤。
故答案為:AC;
(3)若起始時(shí)向容器M中加入2mol X、1mol Y和1mol Ar(稀有氣體不參與反應(yīng)),X和Y的濃度不變,所以其轉(zhuǎn)化率不變,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),放出的熱量不變?yōu)?/span>Q,故答案為:Q;
(4)同一容器中,物質(zhì)的分子數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)的分子數(shù)目減少10%時(shí),氣體的物質(zhì)的量減少10%,即氣體的物質(zhì)的量減少(4+6)mol×10%=1mol,根據(jù)2X(g)+Y(g)Z(g)+W(g)知,當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少1mol時(shí)參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量是2mol,則反應(yīng)中放出的熱量為QkJ,故答案為:Q;
(5)該條件下,恒壓與恒容相比,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間越短,增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動,則X的質(zhì)量發(fā)生越小,
故答案為:N;>;
(6)2mol X和1mol Y在容器M中反應(yīng)并達(dá)到平衡,x的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí),c(X)=(150%)×2mol1L=1mol/L,
C(Y)=1mol1mol×121L=0.5mol/L,
c(Z)=c(W)=1/2×(2×50%)mol/L=0.5mol/L,
k=0.5×0.5/(0.5×12)=0.5,
所以其溫度是350℃,故答案為:350℃。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海藻中含有豐富的碘元素。如圖是實(shí)驗(yàn)室從海藻里提取碘的流程的一部分。下列判斷正確的是
A. 步驟④的操作是過濾
B. 可用淀粉溶液檢驗(yàn)步驟②的反應(yīng)是否進(jìn)行完全
C. 步驟①、③的操作分別是過濾、萃取
D. 步驟③中加入的有機(jī)溶劑可能是酒精或四氯化碳
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是
A.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e-=2CO32-
B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2+2OH--2e-=2H2O
C.電池工作時(shí),CO32-向電極B移動
D.反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用下圖裝置,能完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中,不正確的是
A. 若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開關(guān)K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法
B. 若X為碳棒,Y為NaCl溶液,開關(guān)K置于N處,可減緩鐵的腐蝕,溶液中的陽離子向鐵電極移動
C. 若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于M處,銅棒質(zhì)量將增加,此時(shí)外電路中的電子向銅電極移動
D. 若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開關(guān)K置于N處,鐵棒質(zhì)量將增加,溶液中銅離子濃度將減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B和氣體甲、乙、丙及物質(zhì)C、D、E、F、G,它們之間能發(fā)生如圖反應(yīng)(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標(biāo)出)。
請根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:乙_________,F(xiàn)__________。
(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式:
①金屬A和水反應(yīng)_______________。②紅褐色沉淀C與物質(zhì)E反應(yīng)__________。
③F與黃綠色氣體乙反應(yīng)____________。
④實(shí)驗(yàn)室常用氫氧化鈉吸收實(shí)驗(yàn)過程中的黃綠色氣體乙,寫出用氫氧化鈉溶液吸收該氣體的離子方程式___。
(3)將G溶液逐滴加入到沸水中會產(chǎn)生一種紅褐色的液體。你認(rèn)為該液體中的分散質(zhì)粒子直徑在______之間,驗(yàn)證的簡單方法是:_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理對于消除環(huán)境污染有重要意義。NO在空氣中存在如下反應(yīng):2NO(g)+ O2(g)2NO2(g) △H上述反應(yīng)分兩步完成,如圖1所示。
回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式(△H用含物理量E的等式表示):___________。
(2)反應(yīng)①和反應(yīng)②中,一個(gè)是快反應(yīng),會快速建立平衡狀態(tài),而另一個(gè)是慢反應(yīng)。決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率的是_______(填“反應(yīng)①”或“反應(yīng)②”);對該反應(yīng)體系升高溫度,發(fā)現(xiàn)總反應(yīng)速率變慢,其原因可能是_________(反應(yīng)未使用催化劑)。
(3)T1溫度時(shí)在容積為2L的恒容密閉容器中只充入1.00molNO2氣體發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。實(shí)驗(yàn)測得:v正=k正c2(NO)·c(O2),v逆=k逆c2(NO2),k正、k逆為速率常數(shù)只受溫度影響。不同時(shí)刻測得容器中n(NO2)如表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO2)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.55 | 0.50 | 0.50 |
①從0~2s該反應(yīng)的平均速率v(NO2)=___________mol/(L·s)。
②T1溫度時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K=___________mol-1·L。
③化學(xué)平衡常數(shù)K與速率常數(shù)k正、k逆的數(shù)學(xué)關(guān)系是K=___________。若將容器的溫度改變?yōu)?/span>T2時(shí)其k正=k逆,則T1__________T2 (填“>”、“<”或“=”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙烯催化氧化成乙醛可設(shè)計(jì)成如圖所示的電化學(xué)裝置,下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 該電化學(xué)裝置是電解池 B. a極反應(yīng)式為:CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+
C. 氧氣在b極被氧化 D. 電子移動方向:電極a→負(fù)載→電極b→磷酸溶液→電極a
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”,它是目前化學(xué)工業(yè)的重要支柱之一。
(1)若電解食鹽水時(shí)消耗NaCl的質(zhì)量為234 g,則在理論上最多可得氯氣的體積為________升(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(2)若將2 mol的氯氣通入足量石灰乳中,理論上可得到次氯酸鈣________克。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一密閉容器中有如下反應(yīng):aX(g)+bY(g)nW(g)ΔH=Q某化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)此反應(yīng)在不同條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出了如圖曲線圖:其中ω(W)表示W在反應(yīng)混合物中的百分含量,t表示反應(yīng)時(shí)間。其它條件不變時(shí),下列分析可能正確的是( )
A.圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響,且P1>P2,n<a+b
B.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應(yīng)的影響,且T1>T2,Q<0
C.圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響,且P2>P1,a+b<n
D.圖Ⅱ可能是在同溫同壓下催化劑對反應(yīng)的影響,且2使用的催化劑效果好
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