Question

【題目】鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛，煉鐵技術(shù)和含鐵新材料的應(yīng)用倍受關(guān)注。由此產(chǎn)生的等廢氣處理意義重大。

（1）將應(yīng)用于生產(chǎn)清潔燃料甲醇，既能緩解溫室效應(yīng)的影響，又能為能源的制備開辟新的渠道。其合成反應(yīng)為。如圖為平衡轉(zhuǎn)化率和溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系，其中壓強(qiáng)分別為。據(jù)圖可知，該反應(yīng)為_______反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。設(shè)的初始濃度為，根據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)_________（列式即可）。若4.0Mpa時(shí)減小投料比，則的平衡轉(zhuǎn)化率曲線可能位于II線的_________（填“上方”或“下方”）。

（2）時(shí)，向某恒溫密閉容器中加入一定量的和，發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，在時(shí)刻，改變某條件，隨時(shí)間（t）的變化關(guān)系如圖1所示，則時(shí)刻改變的條件可能是______（填寫字母）。

a 保持溫度不變，壓縮容器 b 保持體積不變，升高溫度

c 保持體積不變，加少量碳粉 d 保持體積不變，增大濃度

（3）在一定溫度下，向某體積可變的恒壓密閉容器（p總）加入1molCO2與足量的碳，發(fā)生反應(yīng)，平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2所示，①650℃時(shí)，該反應(yīng)達(dá)平衡后吸收的熱量是___________KJ。②T℃時(shí)，若向平衡體系中再充入的混合氣體，平衡_______________（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)。

（4）已知25℃時(shí)，，此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配制100mL 5 molL1FeCl3溶液，為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則至少需要加入2 molL1的鹽酸___________mL（忽略加入鹽酸體積）。

Answer 1

【答案】放熱 上方 d 43 逆向 2.5

【解析】

⑴先通過溫度升高，轉(zhuǎn)化率變化，平衡移動(dòng)進(jìn)行分析；先根據(jù)相同溫度時(shí)，從下到上，看轉(zhuǎn)化率來判斷I、II、III的壓強(qiáng)，再建立三段式得到平衡常數(shù)；減小投料比，相當(dāng)于CO2的量不變，增加H2的物質(zhì)的量來分析轉(zhuǎn)化率。

⑵a. 保持溫度不變，壓縮容器，濃度變大，正逆反應(yīng)速率加快，由于等體積反應(yīng)，平衡不移動(dòng)；b. 保持體積不變，升高溫度，正逆反應(yīng)速率瞬時(shí)都加快，建立平衡時(shí)，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增加；c. 保持體積不變，加少量碳粉，速率不變；d. 保持體積不變，增大濃度，逆反應(yīng)速率瞬間變大，建立平衡階段，逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大。

⑶①先計(jì)算平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量，再計(jì)算吸收熱量；②T℃時(shí)，根據(jù)圖像得出，可以將充入的混合氣體拆為先向容器中充入和再充入CO氣體來分析平衡移動(dòng)。

⑷先根據(jù)溶度積計(jì)算氫氧根濃度和氫離子濃度，再根據(jù)溶液稀釋原理計(jì)算鹽酸體積。

⑴據(jù)圖可知，升高溫度，轉(zhuǎn)化率下降，平衡逆向移動(dòng)，逆向是吸熱反應(yīng)，正向是放熱反應(yīng)；反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，定溫度，從下到上，轉(zhuǎn)化率增大，說明是加壓，因此I為5.0MPa，II為4.0MPa，III為3.0MPa，設(shè)的初始濃度為，，根據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)，若4.0Mpa時(shí)減小投料比，相當(dāng)于CO2的量不變，增加H2的物質(zhì)的量，則的平衡轉(zhuǎn)化率增大，因此曲線可能位于II線的上方；故答案為：放熱；；上方。

⑵a. 保持溫度不變，壓縮容器，濃度變大，正逆反應(yīng)速率加快，由于等體積反應(yīng)，平衡不移動(dòng)，故a不符合題意；b. 保持體積不變，升高溫度，正逆反應(yīng)速率瞬時(shí)都加快，建立平衡階段，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增加，故b不符合題意；c. 保持體積不變，加少量碳粉，速率不變，故c不符合題意；d. 保持體積不變，增大CO2濃度，逆反應(yīng)速率瞬間，變大，建立平衡階段，逆反應(yīng)速率逐漸減小，正反應(yīng)速率逐漸增大，故d符合題意；綜上所，答案為：d。

⑶①650℃時(shí)，該反應(yīng)達(dá)平衡，CO體積分?jǐn)?shù)占40%，設(shè)CO物質(zhì)的量為2x，則有，x=0.25mol，CO的物質(zhì)的量為2x=2×0.25mol=0.5 mol，根據(jù)方程式生成2molCO吸收172.4kJ的熱量，反應(yīng)生成0.5molCO，則吸收的熱量是；故答案為：43。

②T℃時(shí)，兩者體積分?jǐn)?shù)都為50%，即，可以將充入的混合氣體拆為先向容器中充入時(shí)，平衡不移動(dòng)，再充入CO氣體，平衡逆向移動(dòng)；故答案為：逆向。

⑷已知25℃時(shí)，，此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配制100mL 5 molL1FeCl3溶液， ，則，=0.05mol/L，當(dāng)0.05mol/L時(shí)不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，0.05mol/L×0.1L=2mol/L×V，則至少需要加入2 molL1的鹽酸V=0.0025L =2.5mL；故答案為2.5。