18.已知化學(xué)反應(yīng)①:Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),其平衡常數(shù)為K1;化學(xué)反應(yīng)②:Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g),其平衡常數(shù)為K2.在溫度973K和1173K情況下,K1、K2的值分別如下:
溫度K1K2
973K1.472.38
1173K2.151.67
(1)通過表格中的數(shù)值可以推斷:反應(yīng)①是吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)現(xiàn)有反應(yīng)③:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),請(qǐng)你寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的數(shù)學(xué)表達(dá)式:
K3=$\frac{[CO][{H}_{2}O]}{[{H}_{2}][C{O}_{2}]}$.
(3)能判斷反應(yīng)③已達(dá)平衡狀態(tài)的是BC.
A.容器中壓強(qiáng)不變
B.混合氣體中c(CO)不變
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
(4)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系式.據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù),也能推斷出反應(yīng)③是吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可采取的措施是DF(填寫序號(hào)).
A.縮小反應(yīng)容器容積    B.?dāng)U大反應(yīng)容器容積       C.降低溫度                       
D.升高溫度           E.使用合適的催化劑       F.設(shè)法減少CO的量
(5)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:

若反應(yīng)在t2、t4、t6、t8時(shí)各只改變了一種條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑),試判斷如何改變的條件:t2時(shí)升高溫度; t4時(shí)降低壓強(qiáng).

分析 (1)根據(jù)溫度升高平衡常數(shù)的變化:吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)增大,放熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)減小判斷;
(2)依據(jù)平衡常數(shù)等于各生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積和反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積的比值來寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)計(jì)算式;
(3)依據(jù)達(dá)到平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率是否相等且不等于零、達(dá)到平衡時(shí)各組分的量保持不變來判定;
A.反應(yīng)前后系數(shù)和相等,容器中壓強(qiáng)不變的狀態(tài)不一定平衡;
B.反應(yīng)中某組分濃度不變是化學(xué)平衡的特征;
C.正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到了平衡;
D.反應(yīng)中某組分濃度不變是化學(xué)平衡的特征;
(4)利用蓋斯定律將①-②可得:③H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g),據(jù)此書寫平衡常數(shù)表達(dá)式,結(jié)合圖表中平衡常數(shù)隨溫度變化分析反應(yīng)熱量變化;化學(xué)平衡影響因素:溫度、濃度、壓強(qiáng),據(jù)此結(jié)合反應(yīng)方程式特點(diǎn)來分析平衡移動(dòng)方向;
(5)反應(yīng)前后氣體的系數(shù)和不變,所以加入催化劑和改變壓強(qiáng)都不會(huì)引起平衡的移動(dòng),升高溫度,正逆反應(yīng)速律增大,但是平衡移動(dòng),改變壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率變化,平衡移動(dòng),根據(jù)圖象確定改變的條件即可.

解答 解:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,①的平衡常數(shù)增大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)吸熱,故答案為:吸熱;
(2)依據(jù)反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),根據(jù)平衡常數(shù)的概念,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的數(shù)學(xué)表達(dá)式:K=$\frac{[CO][{H}_{2}O]}{[{H}_{2}][C{O}_{2}]}$,故答案為:$\frac{[CO][{H}_{2}O]}{[{H}_{2}][C{O}_{2}]}$;
(3)A.反應(yīng)前后系數(shù)和相等,容器中壓強(qiáng)不變的狀態(tài)不一定平衡,故A錯(cuò)誤;
B.混合氣體中c(CO)不變是化學(xué)平衡的特征,故B正確;
C.v正(H2)=v逆(H2O),證明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到了平衡,故C正確;
D.c(CO2)=c(CO)不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不一定達(dá)到了平衡,故D錯(cuò)誤;
故選BC;
(4)已知:①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g);
②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g);
利用蓋斯定律將①-②可得:③H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g);
則K3=$\frac{c(CO)c({H}_{2}O)}{c({H}_{2})c(C{O}_{2})}$=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$;依據(jù)圖表平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析,溫度升高$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$增大,說明平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
③H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),反應(yīng)前后氣體體積不變,要使反應(yīng)在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則
A.縮小反應(yīng)容器容積實(shí)質(zhì)增大壓強(qiáng),反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不動(dòng); 故A不符合;
B.?dāng)U大反應(yīng)容器容積,壓強(qiáng)減小,反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不動(dòng);故B不符合;
C.反應(yīng)是吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向進(jìn)行,平衡逆向進(jìn)行,故C不符合;
D.反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行,平衡正向進(jìn)行,故D符合;
E.使用合適的催化劑,催化劑只改變反應(yīng)速率,不改變平衡,故E不符合;
F.設(shè)法減少CO的濃度,減少生成物濃度平衡正向進(jìn)行,故F符合;
故答案為:$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$;吸熱;DF;
(5)反應(yīng)前后氣體的系數(shù)和不變,所以加入催化劑和改變壓強(qiáng)都不會(huì)引起平衡的移動(dòng),所以t8是加入了催化劑,速率加快,但是t4時(shí)是降低壓強(qiáng),t6是改變濃度的結(jié)果,t2時(shí)速率加快,離開原來速率點(diǎn),應(yīng)該是升高溫度,故答案為:升高溫度;降低壓強(qiáng).

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡影響因素,化學(xué)反應(yīng)速率影響因素分析、平衡常數(shù)的計(jì)算應(yīng)用等知識(shí),要求學(xué)生具備數(shù)據(jù)處理的能力,題目難度較大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.一定條件下,下列能與CH3CH2COOH發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是(  )
①紫色石蕊溶液  ②乙醇  ③苯  ④金屬鈉  ⑤氧化銅  ⑥碳酸鈣  ⑦氫氧化鎂 ⑧乙烷.
A.①③④⑤⑥⑦B.②③④⑤C.①②④⑤⑥⑦D.全部

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9.某烴5.8g完全燃燒生成8.96L(標(biāo)況)CO2和9g H2O,該有機(jī)物密度是相同狀況下H2密度的29倍,求其分子式.

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6.除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì),填上適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ǎ?br />
所需試劑方法
甲烷(乙烯)溴水洗氣
苯(酒精)分液
粗苯甲酸的提純重結(jié)晶

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列關(guān)于Cl、N、S、Si等非金屬元素的單質(zhì)或化合物的說法錯(cuò)誤的是(  )
A.硅是制造太陽能電池的常用材料
B.NO、SiO2、SO3都可通過化合反應(yīng)生成
C.實(shí)驗(yàn)室可用NaOH溶液處理Cl2和SO2廢氣
D.實(shí)驗(yàn)室可用固體氯化鈣干燥氨氣

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì),工業(yè)上通過下述流程回收Na2Cr2O7等物質(zhì).

已知:①Cr(OH)3、ZnO和Al2O3一樣均為兩性化合物.
②Na2Cr2O7、Na2SO4在不同溫度下的溶解度如下表
20℃60℃100℃
Na2SO419.545.342.5
Na2Cr2O7[來源:]183269415
(1)焙燒過程中生成Na2CrO4的化學(xué)方程式為4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Na2CrO4+6H2O+4CO2,Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na2AlO3+CO2↑,ZnO++Na2CO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na2ZnO2+CO2↑,水浸后溶液中除Na2CrO4、NaAlO2外還存在的溶質(zhì)有Na2ZnO2,濾渣Ⅲ的主要成份為Na2SO4•10H2O.
(2)繼續(xù)加入H2SO4后存在平衡:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O   不能說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是AD.
A.溶液的pH值保持不變          B.ν(Cr2O72-)=2ν(CrO42-
C.CrO42- 和Cr2O72-的濃度比值保持不變  D.溶液顏色保持不變
(3)若1L加入H2SO4后所得溶液中含鉻元素質(zhì)量為23.4g,CrO42-有8/9轉(zhuǎn)化為Cr2O72-
①轉(zhuǎn)化后所得溶液中c(Cr2O72-)=0.2mol•L-1
②已知:T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×1013,上述轉(zhuǎn)化后所得溶液的pH為6.4.(lg2=0.3    lg3=0.48   1g7=0.85)
(4)向Na2Cr2O7與H2SO4混合液中加入H2O2,再加入乙醚并搖動(dòng),乙醚層為藍(lán)色.乙醚中溶有CrO5,則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2Cr2O7+4H2O2+H2SO4═2CrO5+Na2SO4+5H2O.

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10.下列說法正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))( 。
①28g N2所含有的原子數(shù)為2NA    
②在常溫常壓下,11.2L N2含有的分子數(shù)為0.5NA
③34g氨氣所含分子數(shù)為2NA
④標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1L水所含分子數(shù)為$\frac{1}{22.4}$NA
A.①③B.①②C.③④D.②④

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7.我們?cè)诤芏辔镔|(zhì)的研究中都用到了燃燒反應(yīng),你認(rèn)為不正確的是( 。
A.燃燒一定伴有發(fā)光現(xiàn)象B.燃燒一定會(huì)放出熱量
C.燃燒一定要有氧氣參加D.金屬在燃燒時(shí)化合價(jià)一定升高

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8.下列說法正確的是( 。
A.分子式為C6H6O和C7H8O的兩種芳香族化合物一定互為同系物
B.植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.苯酚鈉溶液中通入少量二氧化碳生成苯酚和碳酸鈉
D.麥芽糖水解產(chǎn)物是葡萄糖,蔗糖水解產(chǎn)物是葡萄糖和果糖

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