【題目】苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8),其反應(yīng)原理是:C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H=120kJ·mol-1某溫度下,將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測定不同時間該容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量,得到數(shù)據(jù)如下表:
時間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.24 | n2 | n3 |
n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.20 | 0.20 |
(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時,該段時間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是。
(2)該溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是。
(3)若保持其他條件不變,用0.40 mol H2(g)和0.40mol C8H8(g)合成C8H10(g),當(dāng)有30kJ熱量放出時,該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是。此時,該合成反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)?(填“是”或“否”)。
(4)工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng)),C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示。
①由圖Ⅰ可知,T1T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②由圖Ⅱ可知,當(dāng)其他條件不變時,水蒸氣的用量越大,C8H10的平衡轉(zhuǎn)化率將(填“越大”、“越小”或“不變”),原因是。
【答案】
(1)4×10-3mol.L-1.min-1
(2)0.10
(3)62.5%;否
(4)大于;越大;隨著水蒸氣的加入,擴(kuò)大了容器體積,相當(dāng)于對反應(yīng)體系減小
壓強(qiáng)(或使Q<K),從而使平衡右移,轉(zhuǎn)化率增大。
【解析】I.(1)將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),20min后,剩余0.24mol,減少了0.16mol,
C8H10(g) | C8H8(g)+ | H2(g) | |
起始(mol) | 0.40 | 0 | 0 |
轉(zhuǎn)化(mol) | 0.16 | 0.16 | 0.16 |
20min(mol) | 0.24 | 0.16 | 0.16 |
v(H2)= =0.004mol/(Lmin);
(2)
C8H10(g) | C8H8(g)+ | H2(g) | |
起始(mol/L) | 0.20 | 0 | 0 |
轉(zhuǎn)化(mol/L) | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
30min(mol/L) | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
化學(xué)平衡常數(shù)K= = =0.10;
(3)根據(jù)C8H10(g) C8H8(g)+H2(g),△H=120kJ·mol-1 , 可知 C8H8(g)+H2(g) C8H10(g) △H=-120kJmol-1 , 有30kJ熱量放出時,消耗的H2量為0.25mol,所以氫氣轉(zhuǎn)化率= ×100%= ×100%=62.5%;根據(jù)(2)知,C8H8(g)+H2(g) C8H10(g)的平衡常數(shù)為 =10,
C8H10(g) | C8H8(g)+ | H2(g) | |
起始(mol/L) | 0.25 | 0.25 | 0 |
轉(zhuǎn)化(mol/L) | 0.125 | 0.125 | 0.125 |
某時刻(mol/L) | 0.125 | 0.125 | 0.125 |
= =8≠10,反應(yīng)不是平衡狀態(tài);
Ⅱ.(4)①C8H10(g) C8H8(g)+H2(g)△H=125kJmol-1 , 溫度升高,平衡正向移動,C8H10的轉(zhuǎn)化率增大,由圖I可知,壓強(qiáng)相同時,T1時C8H10的轉(zhuǎn)化率大于T2時C8H10的轉(zhuǎn)化率,故T1大于T2;
②其他條件不變,水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于減小了原體系的壓強(qiáng),平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大;
所以答案是:(1)0.004mol/(Lmin);(2)0.10;(3)62.5%;否;(4)①大于;②越大;水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于減小了原體系的壓強(qiáng),平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了反應(yīng)速率的定量表示方法和化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識點(diǎn),需要掌握反應(yīng)速率的單位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t;化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)才能正確解答此題.
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【題目】下列物質(zhì)中與丁烯一定互為同系物的是
A.CH3-CH2-CH2-CH3B.CH2 = CH-CH3
C.C5H8D.C3H4
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【題目】現(xiàn)有三組溶液:①含有水份的植物油中除去水份②回收碘的CCl4溶液中的CCl4③用乙醚浸泡青蒿提取其中的有效成份青蒿素 ④除去食鹽溶液中的泥沙。分離以上各混合液的正確方法依次是( )
A.分液、萃取、蒸餾、蒸發(fā)B.萃取、蒸餾、分液、過濾
C.分液、蒸餾、萃取、過濾D.蒸餾、萃取、分液、蒸發(fā)
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【題目】體積相同的甲、乙兩個容器中,分別都充有等物質(zhì)的量的SO2和O2 , 在相同溫度下發(fā)生反應(yīng):2SO2+ O2 2SO3 , 并達(dá)到平衡。在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率( )
A.等于p%
B.大于p%
C.小于p%
D.無法判斷
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【題目】如表是元素周期表的一部分,參照元素在表中的位置,請用化學(xué)用語回答下列問題:
(1)在上述元素最高價氧化物對應(yīng)水化物中,酸性最強(qiáng)的是_______________,堿性最強(qiáng)的是_____________,顯兩性的是_____________。(化學(xué)式)
(2)這些元素中,化學(xué)性質(zhì)最不活潑原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________;氣態(tài)氫化物中,最穩(wěn)定的是_________(化學(xué)式),②③④⑤形成的氫化物中沸點(diǎn)最高的是_______(化學(xué)式)。
(3)①和④兩種元素的原子按1:1組成的常見化合物的電子式為_____________。
(4)④、⑥、⑦、⑨的簡單離子半徑由大到小的順序?yàn)?/span>______________________________(用離子符號和“>”表示)。
(5)⑥和⑦的最高價氧化物對應(yīng)水化物之間發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。
(6)為了證明⑥和⑦兩種元素的金屬性強(qiáng)弱,下列說法或?qū)嶒?yàn)?zāi)芴峁┳C據(jù)的是_______。
A.比較兩種元素的單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)高低
B.將兩種元素的單質(zhì)分別與冷水反應(yīng),觀察反應(yīng)的劇烈程度
C.比較兩種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱
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【題目】二甲醚(CH3OCH3)——空氣燃料電池的工作原理如圖所示。電池工作時,下列說法不正確的是
A. b極反應(yīng)式:O2+H2O+4e-==4OH-
B. a極反應(yīng)式:CH3OCH3+3H2O-12e-==2CO2↑+12H+
C. b極區(qū)溶液的pH變大
D. 每消耗1mol CH3OCH3,有12mol H+向右側(cè)移動
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【題目】對于反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ;ΔH >0,下列有關(guān)說法正確的是
A.平衡常數(shù)表達(dá)式為
B.增大體系壓強(qiáng),平衡常數(shù)K不發(fā)生變化
C.升高體系溫度,平衡常數(shù)K減小
D.增加C(s)的量,平衡正向移動
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【題目】常溫下,將一定量的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(固體體積忽略不計)發(fā)生反應(yīng):H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)△H,達(dá)到平衡時測得c(CO2)=amol·L-1。溫度不變,達(dá)到平衡后壓縮容器體積至原來的一半,達(dá)到新平衡時測得c(NH3)=xmol·L-1。下列說法正確的是( )
A. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化時表明達(dá)到平衡狀態(tài)
B. 達(dá)到新平衡時,△H為原來的2倍
C. 上述反應(yīng)達(dá)到新平衡狀態(tài)時x=2a
D. 上述反應(yīng)體系中,壓縮容器體積過程中n(H2NCOONH4)不變
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【題目】有關(guān)電解質(zhì)的說法正確的是
A.固體NaCl不導(dǎo)電,所以NaCl不是電解質(zhì)
B.SO3水溶液的導(dǎo)電性很好,所以SO3是電解質(zhì)
C.液態(tài)的銅導(dǎo)電性很好,所以銅是電解質(zhì)
D.Na2O液態(tài)時能導(dǎo)電,所以Na2O是電解質(zhì)
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