【題目】在T℃條件下,向1L固定體積的密閉容器M中加入2 mol X和1 mol Y,發(fā)生如下反應(yīng): 2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g) △H = -Q kJ·mol-1 (Q>0)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,反應(yīng)放出的熱量為Q1 kJ,物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α;若平衡后再升高溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,則
(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)a的值為____________________;此反應(yīng)的逆反應(yīng)△S__________0 (填﹤,﹥,﹦)。
(2)下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________________________。
A、容器內(nèi)壓強(qiáng)一定 B、v(X)正=2 v (Y)逆
C、容器內(nèi)Z分子數(shù)一定 D、容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定
E、容器內(nèi)氣體的密度一定 F:X、Y、Z、W的濃度之比為2∶1∶a∶1
(3)維持溫度不變,若起始時(shí)向該容器中加入的物質(zhì)的量如下列各項(xiàng),則反應(yīng)達(dá)到平衡后(稀有氣體不參與反應(yīng)),與之是等效平衡的是______________。
A.2 mol X、1mol Y、1mol Ar B.a(chǎn) mol Z、1mol W
C.1 molX、0.5mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W D.2 mol X、1mol Y、1mol Z
(4)維持溫度不變,若起始時(shí)向容器中加入4mol X和6 mol Y,若達(dá)平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小了15%,則反應(yīng)中放出的熱量為___________________kJ。
(5)已知:該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 5.2 | 1 | 0.5 | 0.21 |
試回答下列問題:
若在某溫度下,2 mol X和1 mol Y在該容器中反應(yīng)達(dá)平衡, X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫度為__________________℃。
【答案】 1 > ABC ABC 1.5Q kJ 300
【解析】(1)反應(yīng)放熱,若平衡后再升高溫度,則平衡向左移動(dòng),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,說明反應(yīng)物氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于生成物氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和,以此進(jìn)行分析。
(2)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),物質(zhì)的濃度、含量、質(zhì)量等不再發(fā)生變化,由于反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等,則平衡時(shí)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,由于是在固定體積的容器中反應(yīng),則無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),質(zhì)量和密度都不變,由此分析解答。
(3)對一般的可逆反應(yīng),在T 、V不變的條件下,只改變起始加入情況,只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同,則二平衡等效;據(jù)此分析解答此題。
(4)同一條件下,壓強(qiáng)之比和氣體的物質(zhì)的量成正比,因此壓強(qiáng)的減小量等于氣體的物質(zhì)的量的減小量,據(jù)此分析解答。
(5)計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù),根據(jù)表格中平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系判斷即可。
(1)反應(yīng)放熱,若平衡后再升高溫度,則平衡向左移動(dòng),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,說明反應(yīng)物氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于生成物氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和,即2+1>a+1,則a=1;反應(yīng)方程式為2X(g) + Y(g) Z(g) + W(g),△S<0,此反應(yīng)的逆反應(yīng)△S>0;正確答案:1;>。
(2)由于反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等,則壓強(qiáng)不再發(fā)生變化說明達(dá)到平衡,A正確;反應(yīng)速率之比和系數(shù)成正比,且滿足正逆反應(yīng)速率關(guān)系為v(X)正=2 v (Y)逆,說明該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),B正確;容器內(nèi)Z分子數(shù)一定,即Z的濃度不再發(fā)生變化,反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),C正確;由于反應(yīng)前后各物質(zhì)均為氣態(tài),氣體的質(zhì)量始終不變,所以容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定不能判斷達(dá)到平衡,D錯(cuò)誤;參與反應(yīng)各物質(zhì)均為氣態(tài),氣體總質(zhì)量始終不變,由于是在固定體積的容器中反應(yīng),則無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),密度都不變,E錯(cuò)誤; X、Y、Z、W的濃度之比為2∶1∶a∶1只是反應(yīng)的一種情況,不能判定反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),F錯(cuò)誤;正確選項(xiàng)ABC。
(3)針對2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g)反應(yīng),當(dāng)維持溫度不變,容器的體積不變,加入2molX和1molY,反應(yīng)達(dá)到平衡;當(dāng)改變物質(zhì)的投入量,最終轉(zhuǎn)化為反應(yīng)的的量與原投入量相等,平衡等效;維持溫度不變,容器的體積不變,加入2molX和1molY,反應(yīng)達(dá)到平衡;再加入稀有氣體,對該平衡無影響,與原平衡等效,A正確;加入amolZ、1molW,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系,把生成物全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,相當(dāng)于加入2molX和1molY,與原平衡等效,B正確;加入1molX、0.5molY、0.5amol Z、0.5molW,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系,把生成物全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,其量為2molX和1molY,與原平衡等效,C正確;2molX、1molY、1molZ,反應(yīng)物的量小于2molX和1molY,與原平衡不等效;正確選項(xiàng)ABC。
(4)同一容器中,物質(zhì)的分子數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)的分子數(shù)目減少15%時(shí),氣體的物質(zhì)的量減少15%,即氣體的物質(zhì)的量減少(4+6)×15%=1.5mol,根據(jù)2X(g)+Y(g) Z(g) + W(g)反應(yīng),知當(dāng)氣體的物質(zhì)的量減少1.5mol時(shí)參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量是3mol,則反應(yīng)中放出的熱量為1.5QkJ;正確答案:1.5Q kJ。
(5)2molX和1molY在容器M中反應(yīng)并達(dá)到平衡,x的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,
2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g)
起始量 2 1 0 0
轉(zhuǎn)化量 1 0.5 0.5 0.5
平衡量 1 0.5 0.5 0.5
平衡時(shí),c(X)=(1-0.5)×2/1=1mol/L, c(Y)=0.5/1=0.5 mol/L, c(Z)= c(W)=0.5/1=0.5 mol/L;平衡常數(shù)K= c(Z)×c(W)/ c(Y)×c2(X)=0.5×0.5/12×0.5=0.5,所以其溫度是300℃;正確答案:300。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在某無色溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過量,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,由此確定,原溶液中含有的陽離子是( )
A. Mg2+、Al3+、Ba2+ B. H+、Mg2+、Al3+
C. H+、Cu2+、Al3+ D. 只有Mg2+、Al3+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A. 澄清石灰水與過量蘇打溶液混合:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
B. 少量SO2通入飽和的漂白粉溶液中:C1O-+SO2+H2O=SO42-+2H++Cl-
C. 向熱的稀硫酸中加入銅粉并鼓入空氣:2Cu+4H++O22Cu2++2H2O
D. 向酸性高錳酸鉀溶液中滴加少量雙氧水:7H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】堿式硫酸鋁溶液可用于煙氣脫硫。室溫下向一定濃度的硫酸鋁溶液中加入一定量的碳酸鈣粉末,反應(yīng)后經(jīng)過濾得到堿式硫酸鋁溶液,反應(yīng)方程式為
(2x)Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2[(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑
生成物(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影響堿式硫酸鋁溶液的脫硫效率。
(1)制備堿式硫酸鋁溶液時(shí),維持反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間不變,提高x值的方法有___________________。
(2)堿式硫酸鋁溶液吸收SO2過程中,溶液的pH___________(填“增大”、“減小”、“不變”)。
(3)通過測定堿式硫酸鋁溶液中相關(guān)離子的濃度確定x的值,測定方法如下:
①取堿式硫酸鋁溶液25.00 mL,加入鹽酸酸化的過量BaCl2溶液充分反應(yīng),靜置后過濾、洗滌,干燥至恒重,得固體2.3300 g。
②取堿式硫酸鋁溶液2.50 mL,稀釋至25 mL,加入0.1000 mol·L1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL,調(diào)節(jié)溶液pH約為4.2,煮沸,冷卻后用0.08000 mol·L1CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的EDTA至終點(diǎn),消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL(已知Al3+、Cu2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比均為1∶1)。
計(jì)算(1x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值(寫出計(jì)算過程)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】表中是常溫下某些一元弱酸的電離常數(shù):
弱酸 | HF | HNO2 | HCN | CH3COOH |
電離常數(shù) | 6.8×10-4 | 6.4×10-6 | 6.2×10-10 | 1.8×10-6 |
則0.1mol/L的下列溶液中,酸性最強(qiáng)的是( )
A.CH3COOHB.HNO2C.HCND.HF
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O),設(shè)計(jì)了如下流程:
下列說法不正確的是( )
A. 溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉
B. 固體1中一定含有SiO2,控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,進(jìn)入固體2
C. 從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其氧化和分解
D. 若改變方案,在溶液1中直接加NaOH至過量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO4·7H2O
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