【題目】已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
溫度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=________,ΔH=________(填“<”、“>”或“=”)0。
(2)830 ℃時(shí),向一個(gè)5 L的密閉容器中充入0.20 mol A和0.80 mol B,如反應(yīng)初始6 s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。則6 s時(shí)c(A)=________mol·L-1,C的物質(zhì)的量為________mol;若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后,達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為________,如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1 mol 氬氣,平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為________。
a.壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變
b.氣體的密度不隨時(shí)間改變
c.c(A)不隨時(shí)間改變
d.單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等
(4)1200 ℃時(shí),反應(yīng)C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為________。
【答案】 < 0.022 0.09 80% 80% c 2.5
【解析】
本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率、平衡狀態(tài)判斷。
(1)化學(xué)平衡常數(shù),是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,據(jù)此書寫;由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高平衡常數(shù)降低,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)根據(jù)△c=v△t計(jì)算△c(A),A的起始濃度-△c(A)=6s時(shí)c(A);根據(jù)△n=△cV計(jì)算△n(A),再根據(jù)方程式計(jì)算C的物質(zhì)的量;設(shè)平衡時(shí)A的濃度變化量為x,利用三段式表示平衡時(shí)各組分的平衡濃度,代入平衡常數(shù)列方程計(jì)算x的值,再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算;體積不變,充入1mol氬氣,反應(yīng)混合物各組分的濃度不變,平衡不移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率不變;
(3)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)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、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);
(4)同一溫度下,同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),據(jù)此計(jì)算。
(1)可逆反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式;由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高平衡常數(shù)越小,說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),故正反應(yīng)是放熱反應(yīng),即△H<0;
(2)反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.003molL-1s-1,則6s內(nèi)△c(A)=0.003molL-1s-1×6s=0.018mol/L,A的起始濃度為,故6s時(shí)c(A)=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L,故6s內(nèi)△n(A)=0.018mol/L×5L=0.09mol,由方程式可知n(C)=△n(A)=0.09mol,設(shè)平衡時(shí)A的濃度變化量為x,
則: A(g)+B(g)C(g)+D(g)
開(kāi)始(mol/L):0.04 0.16 0 0
變化(mol/L):x x x x
平衡(mol/L):0.04-x 0.16-x x x
故,解得x=0.032,所以平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為=80%;體積不變,充入1mol氬氣,反應(yīng)混合物各組分的濃度不變,平衡不移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率不變?yōu)?/span>80%;
(3)a.該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)始終不變,故壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變,不能說(shuō)明到達(dá)平衡,故a錯(cuò)誤;
b.混合氣體的總質(zhì)量不變,容器的容積不變,故混合氣體的密度始終不變,則氣體的密度不隨時(shí)間改變,不能說(shuō)明到達(dá)平衡,故b錯(cuò)誤;
c.可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),各組分的濃度不發(fā)生變化,故c(A)不隨時(shí)間改變,說(shuō)明到達(dá)平衡,故c正確;
d.單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等,都表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)始終按1:1生成C和D的物質(zhì)的量,不能說(shuō)明到達(dá)平衡,故d錯(cuò)誤;
(4)同一反應(yīng)在相同溫度下,正、逆反應(yīng)方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù),故1200℃時(shí)反應(yīng)C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮、硫及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中有著重要作用;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)有人設(shè)想利用CO還原SO2。已知S和CO的燃燒熱分別是296.0 kJ·mol1、283.0 kJ·mol1,請(qǐng)寫出CO還原SO2的生成CO2和S(s)熱化學(xué)方程式________________。
(2)某科研小組研究臭氧氧化堿吸收法同時(shí)脫除SO2和NO工藝,氧化過(guò)程反應(yīng)原理及反應(yīng)熱、活化能數(shù)據(jù)如下:
反應(yīng)Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) △H1=-200.9 kJmol1 Ea1=3.2 kJmol1
反應(yīng)Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6 kJmol1 Ea2=58 kJmol1
已知該體系中臭氧發(fā)生分解反應(yīng):2O3(g)3O2(g)。請(qǐng)回答:其它條件不變,每次向容積為2 L的反應(yīng)器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模擬煙氣和4.0 mol O3,改變溫度,反應(yīng)相同時(shí)間t后體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示:
①由圖1可知相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2,結(jié)合題中數(shù)據(jù)分析其可能原因_____________________________________________________________________________。
②下列說(shuō)法正確的是________。
A.Q點(diǎn)一定為平衡狀態(tài)點(diǎn)
B.其它條件不變,若擴(kuò)大反應(yīng)器的容積可提高NO和SO2的轉(zhuǎn)化率
C.溫度高于200℃后,NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降、最后幾乎為零
D.臭氧氧化過(guò)程不能有效地脫除SO2,但后續(xù)步驟堿吸收可以有效脫硫
③假設(shè)100℃時(shí)P、Q均為平衡點(diǎn),此時(shí)反應(yīng)時(shí)間為5min,發(fā)生分解反應(yīng)的臭氧占充入臭氧總量的10%,則體系中剩余O3的物質(zhì)的量是___________;SO2的平均反應(yīng)速率為________;反應(yīng)Ⅰ在此時(shí)的平衡常數(shù)為_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物Z是合成某藥物的中間體,其合成“片段”如下所示:
下列說(shuō)法不正確的是
A. Y分子中一定有7個(gè)碳原子共平面
B. X、Y、Z分別與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng),均生成2種產(chǎn)物
C. 與Z具有相同官能團(tuán)的Z的同分異構(gòu)體有10種
D. 有機(jī)物X能發(fā)生加成、取代、氧化反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機(jī)合成的一種重要還原劑。一般的制備方法是將AlC13溶于有機(jī)溶劑,再把所得溶液滴加到NaH粉末上,可制得鋁氫化鈉。實(shí)驗(yàn)要求和裝置如下,回答下列問(wèn)題:
(1)制取鋁氫化鈉要在非水溶液中進(jìn)行,主要原因是_______(用化學(xué)方程式表示)。用下列裝置制取少量鋁氫化鈉(含副產(chǎn)物處理)較為合理的是__________。
(2)對(duì)于原料A1C13的制取,某興趣小組設(shè)計(jì)了如下裝置:
①連接好裝置后,應(yīng)進(jìn)行的第一步操作是_________;為保證產(chǎn)物的純凈,應(yīng)待D中__________(填現(xiàn)象)再加熱酒精燈。
②B裝置中盛裝飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后B中產(chǎn)生的現(xiàn)象是_________,選擇飽和NaCl溶液的理由是_____。
③C裝置的作用是_________;若無(wú)C裝置,試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)后D中生成物除A1C13外可能還含有_________。(填化學(xué)式)
④上述裝置存在的明顯缺陷是_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ.已知室溫時(shí),0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,回答下列問(wèn)題:
(1)該溶液中c(H+)=___________。
(2)HA的電離平衡常數(shù)K=______________;
(3)由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的________倍。
Ⅱ.室溫下,有一pH = 12的NaOH溶液100 mL ,欲使它的pH降為11。
(1)如果加入蒸餾水,就加入__________mL
(2)如果加入pH = 10的NaOH溶液,應(yīng)加入_________ mL
(3)如果加入0.008 mol/L HCl溶液,應(yīng)加入___________ mL
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在恒溫恒容的密閉體系中,可逆反應(yīng):A(s)+2B(g)2C(g) ΔH<0,不能作為該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志的是
①v正(B)=v逆(C) ②n(B)∶n(C)=1∶1 ③容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變
④容器內(nèi)氣體的密度不再改變 ⑤容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
A. ②③④⑤ B. ①③④ C. ②③ D. 全部
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】功能高分子P的合成路線如下,其中反應(yīng)⑥發(fā)生了加聚反應(yīng)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________________,試劑a是_______________________。
(2)反應(yīng)②的反應(yīng)類型是___________,E中含有的官能團(tuán)有___________________。
(3)反應(yīng)⑥的條件是____________________________。
(4)寫出E的一種具有六元環(huán)酯的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________________。
(5)寫出由乙苯制取對(duì)溴苯乙烯()的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選):___________________(合成路線表示方法為:AB……目標(biāo)產(chǎn)物)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將一定量的NO2充入注射器中后封口,下圖是在拉伸或壓縮注射器的過(guò)程中氣體透光率隨時(shí)間的變化(氣體顏色越深,透光率越小)。已知反應(yīng):2NO2(紅棕色)N2O4(無(wú)色) △H<0。下列說(shuō)法正確的是
A. b點(diǎn)的操作是拉伸注射器
B. c點(diǎn)與a點(diǎn)相比,c(NO2)增大,c(N2O4)減小
C. d點(diǎn):注射器內(nèi)壓強(qiáng)正在逐漸減小
D. 若注射器絕熱(不與外界進(jìn)行熱交換),則壓縮達(dá)新平衡后平衡常數(shù)K值減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】小蘇打主要用于食品工業(yè)。工業(yè)上有多種制取小蘇打的方法。完成下列填空:
I.合成法:Na2CO3+H2O+CO2→2NaHCO3。實(shí)驗(yàn)室模擬合成法的過(guò)程如下:80g水充分溶解10gNaOH,保持溫度為15℃,向所得溶液中緩慢地通入CO2,用傳感器測(cè)得溶液pH變化如下圖所示。Na2CO3、NaHCO3的溶解度如下表所示。
(1)寫出前6分鐘(M點(diǎn)之前)溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________。
(2)第13分鐘(N點(diǎn))溶液中c(Na+)____第21分鐘(Q點(diǎn))溶液中c(Na+)(填“>”“<”或“=”)。
(3)補(bǔ)全Q點(diǎn)溶液中陰、陽(yáng)離子濃度的等式關(guān)系:c(Na+)+___=c(HCO3-)_____。____
Ⅱ.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定可測(cè)定碳酸氫鈉樣品的純度。也可用加熱分解法測(cè)定其含量(已知樣品中的主要雜質(zhì)是NaCl;碳酸氫鈉在250℃~270℃分解完全)。
(4)滴定法測(cè)定碳酸氫鈉含量的實(shí)驗(yàn)步驟:
①稱量8.450g NaHCO3樣品配制成250mL溶液,取25.00mL于錐形瓶中,加入甲基橙作指示劑,用0.5000mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定。當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤河?/span>____色變?yōu)?/span>____色且半分鐘不變色為滴定終點(diǎn),記錄讀數(shù)。重復(fù)滴定操作3次,平均消耗鹽酸19.80mL。樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(小數(shù)點(diǎn)后保留三位)。
②配制250mL樣品溶液需要的儀器有:_________________________。
(5)加熱分解法測(cè)定碳酸氫鈉含量:
①稱量的操作至少要進(jìn)行4次,第一次稱量的是_______的質(zhì)量。
②若測(cè)定的結(jié)果偏高,可能的原因是________(選填序號(hào))。
a.加熱時(shí)樣品飛濺 b.加熱時(shí)未充分?jǐn)嚢?/span>
c.加熱容器中有不分解、不揮發(fā)的雜質(zhì) d.加熱容器中不干燥
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