(15分)
化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。回答下列問題:
(1)已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成lmol AX5,放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                     。
(2)反應(yīng)AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。

①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率 v(AX5)=                。
②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)?u>       (填實(shí)驗(yàn)序號(hào));與實(shí)驗(yàn)a相比,其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是:b                   、
c                                                                         。
③用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng),α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率,則α的表達(dá)式為
                    ;實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:αa      、αc            。


⑴AX3(l)+X2(g) = AX5(s)   ΔH=-123.8KJ·mol-1(2分)
⑵①(3 分)
②bca(2分) b、加人催化劑。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)沒有改變(2分)
c、 溫度升高。反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變,但起始總壓強(qiáng)增大)(2分)
③α=2(1-) (2分)    50%(1分)  40% (1分)

解析試題分析:⑴據(jù)題意,先寫出反應(yīng)方程式并標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài)AX3(l)+X2(g) = AX5(s),然后確定其反應(yīng)熱ΔH=-123.8KJ·mol-1,綜上便可寫出完整的熱化學(xué)方程式。
⑵①
解:開始時(shí)no =" 0.4" mol,總壓強(qiáng)為160 kPa,平衡時(shí)總壓強(qiáng)為120 kPa,
則n為:
AX3(g) + X2(g)     AX5(g)
起始時(shí)no/mol:  0.20        0.20           0
平衡時(shí)n/mol:: 0.20 -x    0.20 -x         x
(0.20-x)+(0.20-x)+x = 0.30
x = 0.10
 
②從圖中觀察平衡的時(shí)間(tb<tc<ta),判斷反應(yīng)速率的快慢為b>c>a;
b組的反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)沒有改變說明是加人了催化劑;
c組的反應(yīng)速率加快,但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變,但起始總壓強(qiáng)增大)說明是溫度升高。
③用三段式分析:
AX3(g)  +    X2(g)     AX5(g)
起始時(shí)no/mol:  0.20             0.20          0
變化量n/mol::   0.20α        0.20α            0.20α
平衡時(shí)n/mol:: 0.20 -0.20α    0.20 -0.20α     0.20α
據(jù)題意有,化簡得α=2(1-);
將圖中p0、p的數(shù)據(jù)代入上述計(jì)算式得αa=2(1-)=2(1-)=50%;
αc=2(1-)=2(1-)=40%。
考點(diǎn):本題考查熱化學(xué)方程式的書寫,化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算,化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用,轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列說法中不正確的是

A.與煤油、柴油相比較,天然氣是一種比較清潔的化石燃料
B.乙醇是一種可再生能源,作為燃料的優(yōu)點(diǎn)的是完全燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境
C.利用太陽能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源能有效改善空氣質(zhì)量
D.煤的氣化和液化不僅可以獲得潔凈燃料,而且再燃燒會(huì)放出更多的熱量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH="-99" kJ·mol-1

請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示_________、_________,E的大小對(duì)該反應(yīng) 的反應(yīng)熱有無影響?_________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低?_________,理由是__________________;(2)圖中ΔH=_________kJ·mol-1
(3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為:V2O5氧化SO2時(shí),自身被還原為四價(jià)釩氧化物VO2;四價(jià)釩氧化物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_____________________________;
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol-1,計(jì)算由S(s)生成3mol SO3(g)的ΔH_______(要求計(jì)算過程)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(本題16分)工業(yè)上利用CO2和H2在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。
(1)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)   ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)  ΔH=-44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________ ________
(2)甲醇脫氫可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示;卮鹣铝袉栴}:

①脫氫反應(yīng)的△H_____0,600K時(shí),Y點(diǎn)甲醇的υ(正) _____υ(逆)(填“>”或“<”)
②從Y點(diǎn)到X點(diǎn)可采取的措施是_______________________________________________。
③有同學(xué)計(jì)算得到在t­1K時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1mol·L-1。你認(rèn)為正確嗎?請(qǐng)說明理由__________________________________________________________________________。
(3)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分別進(jìn)行催化CH3-OH的脫氫實(shí)驗(yàn):
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的濃度(mol·L-1)隨時(shí)間t (min)變化如下表:

序號(hào)
溫度
0
10
20
30
40
50

T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480

T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480

T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
可以判斷:實(shí)驗(yàn)①的前20 min的平均反應(yīng)速率 ν(H2)=              ;實(shí)驗(yàn)溫度T1   T2(填“>”、“<”);催化劑的催化效率:實(shí)驗(yàn)①   實(shí)驗(yàn)②(填“>”、“<”)。
(4)用CH3-OH、空氣、KOH溶液和石墨電極可構(gòu)成燃料電池。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:
___________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(15分)碳和氮的化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
(1)在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng): Ni(s)+4CO(g)  Ni(CO)4(g),H<0。利用該反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳。對(duì)該反應(yīng)的說法正確的是           
(填字母編號(hào))。

A.增加Ni的量可提高CO的轉(zhuǎn)化率,Ni的轉(zhuǎn)化率降低
B.縮小容器容積,平衡右移,H減小
C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,充入CO再次達(dá)到平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)降低
D.當(dāng)4vNi(CO)4=v(CO)時(shí)或容器中混合氣體密度不變時(shí),都可說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
(2)CO與鎳反應(yīng)會(huì)造成鎳催化劑中毒。為防止鎳催化劑中毒,工業(yè)上常用SO2將CO氧化,二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫。
已知:C(s)+O2(g)==CO(g)  H= -Q1 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)==CO2(g)   H= -Q2 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)==SO2(g)    H= -Q3 KJ·mol-1
則SO2(g)+2CO(g)==S(s)+2CO2(g)  H=         kJ·mol-1。
(3)金屬氧化物可被一氧化碳還原生成金屬單質(zhì)和二氧化碳。圖(1)是四種金屬氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳還原時(shí)與溫度(t)的關(guān)系曲線圖。
700oC時(shí),其中最難被還原的金屬氧化物是         (填化學(xué)式),用一氧化碳還原該金屬氧化物時(shí),若反應(yīng)方程式系數(shù)為最簡整數(shù)比,該反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)數(shù)值等于             。

(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理如上圖(2)所示。該電池在使用過程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物Y,其電極反應(yīng)式為              。
若該燃料電池使用一段時(shí)間后,共收集到20mol Y,則理論上需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為       L。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

CO是常見的化學(xué)物質(zhì),在工業(yè)生產(chǎn)中用途很廣泛。
(1) 已知:某些反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)     ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)             ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)            ΔH=-483.6kJ·mol-1
請(qǐng)寫出用CO除去空氣中SO2,生成S(g)及CO2熱化學(xué)方程式                      
(2) 某燃料電池以CO為燃料,以空氣為氧化劑,以熔融態(tài)的K2CO3為電解質(zhì),請(qǐng)寫出該燃料電池正極的電極反應(yīng)式                                             
(3)在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫恒容,使之發(fā)生反應(yīng):2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)



初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡時(shí)n(CH3OH )
0.5mol
n2
n3
反應(yīng)的能量變化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
體系的壓強(qiáng)
P1
P2
P3
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
α1
α2
α3
①該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K為          。
②三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是      (填序號(hào))。
A.α1+α2=1            B.Q1+Q2=d
C.α3<α1              D.P3>2P1=2P2      
E.n2<n3<1.0mol     F.Q3<2Q1
③在其他條件不變的情況下,將甲容器的體系體積壓縮到1L,若在第8min達(dá)到新的平衡,從開始到新平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為65.5%,請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出第5min 到新平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

(4)實(shí)驗(yàn)室常用甲酸(一元酸)來制備CO。已知25℃時(shí),0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分別為2.3和2.9,F(xiàn)有相同物質(zhì)的量濃度的下列四種溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的順序是                 ____(填寫溶液序號(hào))。關(guān)于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等體積混合后的溶液描述正確的是           ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

.(17分)減少污染、保護(hù)環(huán)境是全世界最熱門的課題。
(1)為了減少空氣中SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)===CO(g)      ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
則焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為                          
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是    (填序號(hào)):
a.Ca(OH)2      b.CaCl2         c.Na2CO3       d.NaHSO3
(2)CO在催化劑作用下可以與H2反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。

①M(fèi)、N兩點(diǎn)平衡狀態(tài)下,容器中總物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為:n(M):n(N)=      。
②若M、N、Q三點(diǎn)的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為     
(3)催化硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化硝化法中,用H2將NO還原為N2,一段時(shí)間后,溶液的堿性
明顯增強(qiáng)。則該反應(yīng)離子方程式為               。
②電化學(xué)降解NO的原理如圖所示,電源正極為    (填“a”或“b”);
若總反應(yīng)為4NO3-+4H+通電5O2↑+2N2↑+2H2O,則陰極反應(yīng)式為          。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(9分)如圖所示,把試管放入盛有25℃的飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中。試回答下列回答:

(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是____________________。(選填代號(hào))

A.試管中鎂片逐漸溶解B.試管中產(chǎn)生無色氣泡
C.燒杯外壁變冷D.燒杯底部析出少量白色固體
(2)試管中發(fā)生的反應(yīng)屬于____________________(選填“氧化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”)。
(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式________________。
(4)由實(shí)驗(yàn)推知,MgCl2溶液和H2的總能量________(填“大于”“小于”“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知某反應(yīng)A(g)+B(g)??C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答問題。

該反應(yīng)是       (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的ΔH=        kJ/mol(用含E1、E2的代數(shù)式表示),1 mol氣體A和1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol氣體D具有的總能量       (填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。

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