16.反應(yīng)3A(g)+2B(g)?xC(g)+2D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題.
(1)當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率減。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”),原因是反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)逆向移動;
(2)反應(yīng)體系中加入催化劑對反應(yīng)熱是否有影響?不影響,若升高溫度反應(yīng)速率增大,E1的變化是:E1減小.(填“增大”“減小”或“不變”).
(3)在一定條件下,將2mol A和2mol B混合于容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):
3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g).2min末反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,生成0.8mol D,同時測得C 的濃度為0.4mol/L.則此時的平衡常數(shù)為$\frac{1}{2}$;如果增大體系的壓強,則平衡體系中C的體積分數(shù)將不變(填“增大”“減小”或“不 變”);如果上述反應(yīng)在相同條件下從逆反應(yīng)開始進行,起始時加入C和D各$\frac{4}{3}$mol,要使平衡時各物質(zhì)的體積分數(shù)與原平衡時完全相同,則還應(yīng)加入B(填“A、B、C、D”)物質(zhì)$\frac{4}{3}$mol.

分析 (1)根據(jù)反應(yīng)物總能量和生成物總能量的關(guān)系判斷反應(yīng)熱;根據(jù)反應(yīng)熱判斷升高溫度平衡移動;
(2)催化劑對平衡無影響;升高溫度反應(yīng)物的能量增大,則E1減小;
(3)3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g)
開始  2       2     0       0
轉(zhuǎn)化 1.2      0.4   0.4x   0.8
平衡 0.8      1.6   0.4x   0.8
根據(jù)C的濃度計算x,根據(jù)三段式計算平衡常數(shù);增大體系的壓強,則平衡向氣體體積減小的方向移動判斷C的體積分數(shù);由前面計算可知反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,恒溫恒容下,按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,滿足n(A):n(B)=2mol:2mol=1:1即可,據(jù)此判斷應(yīng)加入的物質(zhì)及該物質(zhì)的量物質(zhì)的量.

解答 解:(1)由圖象可以看出反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)逆向移動,則A的轉(zhuǎn)化率減小,故答案為:減小;反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)逆向移動;
(2)催化劑能加快反應(yīng)速率但不改變平衡的移動,所以反應(yīng)熱不變,升高溫度反應(yīng)物的能量增大,則E1減小,故答案為:不影響;減小;
(3)對于反應(yīng) 3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g)
              開始 2               2          0           0
              轉(zhuǎn)化 1.2            0.4      0.4x        0.8
              平衡 0.8             1.6     0.4x        0.8
C 的濃度為0.4mol/L,則$\frac{0.4x}{2}$=0.4mol/L,所以x=2,
則平衡濃度為:c(A)=0.4mol/L,c(B)=0.8mol/L,c(C)=0.4mol/L,c(D)=0.4mol/L
K=$\frac{c{\;}^{2}(C)c{\;}^{2}(D)}{c{\;}^{3}(A)c(B)}$=$\frac{0.4{\;}^{2}×0.4{\;}^{2}}{0.4{\;}^{3}×0.8}$=$\frac{1}{2}$
由x=2,則反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強,平衡不移動,則平衡體系中C的體積分數(shù)不變;
如果上述反應(yīng)在相同條件下從逆反應(yīng)開始進行,起始時加入C和D各$\frac{4}{3}$mol,要使平衡時各物質(zhì)的體積分數(shù)與原平衡時完全相同,則為等效平衡,反應(yīng)前后氣體體積不變,按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,滿足n(A):n(B)=1:1即可.
根據(jù)3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)可知,C和D各$\frac{4}{3}$mol,轉(zhuǎn)化到左邊可得A、2mol,B、$\frac{2}{3}$mol,需要加入B才能達到相同的平衡狀態(tài);
B的物質(zhì)的量為nmol,則:2mol:(n+$\frac{2}{3}$)mol=2mol:2mol,解得n=$\frac{4}{3}$;
故答案為:$\frac{1}{2}$;不變;B;$\frac{4}{3}$.

點評 本題考查反應(yīng)熱的判斷、化學(xué)平衡的有關(guān)計算、影響化學(xué)平衡的因素、等效平衡等,難度中等,注意等效平衡規(guī)律的掌握.

練習(xí)冊系列答案
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6.在規(guī)定范圍內(nèi)使用食品添加劑,一般認為對人體健康無害,如果違反規(guī)定,均會損害人體健康.下列物質(zhì)可用作食品防腐劑的是( 。
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7.已知,Cu與濃硫酸在加熱條件下能發(fā)生如下氧化還原反應(yīng):
Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
(1)在該反應(yīng)中,氧化劑是硫酸,還原劑是銅,n(氧化劑):n(還原劑)=1:1
(2)如果反應(yīng)了的Cu的質(zhì)量為25.6g(Cu的相對原子質(zhì)量為64),則該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子為0.8mol.生成的SO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為8.96 L.將所得的CuSO4稀釋,配制成500mL CuSO4溶液,該溶液物質(zhì)的量濃度為0.8mol/L.

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4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說法錯誤的是(  )
A.22.4L O2所含的原子數(shù)目為NA
B.0.5mol H2O含有的原子數(shù)目為1.5NA
C.18g H2O含有的H2O分子數(shù)目為NA
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11.在某溫度下,反應(yīng)CIF(g)+F2(g)?CIF3(g),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),在密閉容器中達到平衡,下列說法正確的是( 。
A.溫度不變,縮小體積,CIF的轉(zhuǎn)化率增大
B.溫度不變,增大體積,CIF3的產(chǎn)率提高
C.升高溫度,增大體積,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動
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1.請把前20號元素的元素名稱和元素符號,并填在下表中.(只寫元素符號或只寫名稱不給分)

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8.從海水中制取鎂、鉀、溴及其化工產(chǎn)品,是在傳統(tǒng)海水制鹽工業(yè)上的發(fā)展.Br2和Mg等兩種單質(zhì)都可以從海水中提取,下圖為提取它們的步驟:

請回答:
Ⅰ.從海水中提取的溴占世界年產(chǎn)量的$\frac{1}{3}$,上述流程中的空氣吹出法就是用于工業(yè)規(guī)模海水提溴的常用方法.
(1)制取Br2時,第一次通入Cl2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2Br-═2Cl-+Br2
(2)吸收塔中反應(yīng)的離子方程式是Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-
由(1)、(2)可知,SO2、Cl2、Br2三種物質(zhì)氧化性由強到弱的順序是Cl2>Br2>SO2(用“>”表示).
Ⅱ.鎂及其合金是用途很廣泛的金屬材料,目前世界上60%的鎂就是從海水中按上述流程提取的.
(1)上述流程中為了使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,試劑①可以選用NaOH(寫化學(xué)式).
(2)加入試劑②后反應(yīng)的離子方程式是Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O.
(3)步驟①包括加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾.
Ⅲ.上述流程在生產(chǎn)溴和鎂的同時還可以制得其它化工產(chǎn)品,比如制備耐火材料氧化鎂和鹽酸.生產(chǎn)方法是:將氯化鎂晶體(MgCl2•6H2O)加熱到523°C以上,該晶體可以分解得到耐火材料氧化鎂和兩種氣態(tài)化合物,其中一種氣體常溫下為無色液體.MgCl2•6H2O在523°C以上分解的化學(xué)方程式是MgCl2•6H2O$\frac{\underline{\;523℃\;}}{\;}$MgO+2HCl↑+5H2O↑.

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5.圖中表示A~E五種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系.若將它們灼燒,火焰都呈黃色;A能跟水起劇烈反應(yīng),D常用作潛水艇里的氧氣來源.
(1)試推斷A~E各物質(zhì)(寫化學(xué)式):
ANa;BNa2O;CNaOH;DNa2O2;ENa2CO3
(2)寫出D到C反應(yīng)的化學(xué)方程式,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況
(3)寫出C到E反應(yīng)的離方程式:2OH-+CO2=CO32-+H2O.

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6.下列變化能夠?qū)崿F(xiàn)的是( 。
①弱酸與鹽溶液反應(yīng)生成強酸 
②兩種氧化物發(fā)生反應(yīng)有氣體生成
③兩種酸的溶液充分反應(yīng)后溶液呈中性     
④復(fù)分解反應(yīng)中既沒有生成水,也沒有生成沉淀和氣體
⑤兩種無色氣體常溫常壓下混合后氣體顏色加深  
⑥有單質(zhì)生成的非氧化還原反應(yīng).
A.全部B.只有①③⑤C.只有②④⑥D.只有①②③

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