【題目】降低大氣中 CO2 的含量及有效地開發(fā)利用 CO2,已受到各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用 CO2 來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進行如下實驗,在體積為 1L 的恒容密閉容器中,充入 1mol CO2 和 3mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng): CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol。測得CO2 和 CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖所示。
(1)在恒溫恒容條件下,下列能說明反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 _________(選填字母)
A.體系壓強不再改變 B.氣體密度不再改變 C.CO2 的濃度不再改變 D.v 正(CO2)= v 逆(H2)
(2) 從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率 v(H2)=________mol/(L·min)。
(3)在該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_________(保留小數(shù)點后 2 位)。
(4)下列措施中能使平衡體系中 n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_________(選填字母)。
A.升高溫度 B.充入 He(g),使體系壓強增大 C.將 H2O(g)從體系中分離出去 D.再充入 1mol H2
(5)當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,H2 的物質(zhì)的量濃度為 c1,然后向容器中再加入一定量 H2,待反應(yīng)再一次達到平衡后,H2 的物質(zhì)的量濃度為 c2,則 c1________________c2(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】AC 0.075 5.33 CD <
【解析】
(1)可逆反應(yīng)到達平衡時,同種物質(zhì)的正逆速率相等,各組分的濃度、含量保持不變,判斷化學(xué)平衡狀態(tài)是變化量不再發(fā)生改變,則說明到達平衡;
(2)由圖先求出甲醇的反應(yīng)速率,再由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,求的氫氣反應(yīng)速率;
(3)列出三段式,找到平衡時各物質(zhì)的平衡濃度,即可求出平衡常數(shù);
(4)要使n(CH3OH)/n(CO2)增大應(yīng)采取措施,即使平衡向正反應(yīng)移動;
(5)由勒夏特列原理,反應(yīng)只能向著減弱這種影響的方向移動,不能消除影響;
(1)在恒溫恒容條件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),
A.該反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),當(dāng)體系壓強不再改變,說明各氣體的組分不再變化,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A正確;
B.反應(yīng)前后氣體體積和質(zhì)量不變,氣體的密度始終不變化,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B錯誤;
C.CO2 的濃度不再改變,則消耗CO2的量與生成CO2的量相等,二氧化碳正逆反應(yīng)速率相同,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),C正確;
D.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則3v 正(CO2)= v 正(H2),故當(dāng)3v 正(CO2)= v 正(H2)= v 逆(H2)時正逆反應(yīng)速率相等,才能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D錯誤;
故答案為AC;
(2)由圖可知反應(yīng)到10min后達到平衡,甲醇的反應(yīng)速率為:,由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則氫氣的平均反應(yīng)速率 v(H2)= v(CH3OH)=0.075 mol/(L·min),答案為0.075;
(3)由圖中數(shù)據(jù),列出該反應(yīng)的三段式:
則該反應(yīng)的平衡常數(shù):,答案為5.33;
(4)使n(CH3OH)/n(CO2)增大應(yīng)采取措施,使平衡向正反應(yīng)移動,注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量,
A.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動,n(CH3OH)/n(CO2)減小,故A錯誤;
B.充入He(g),使體系壓強增大,容器的容積不變,反應(yīng)混合物的濃度不變,平衡不移動,n(CH3OH)/n(CO2)不變,故B錯誤;
C.將H2O(g)從體系中分離,平衡向正反應(yīng)移動,n(CH3OH)/n(CO2)增大,故C正確;
D.再充入1mol H2,平衡向正反應(yīng)移動,n(CH3OH)/n(CO2)增大,故D正確;
答案選CD;
(5)由勒夏特列原理,反應(yīng)只能向著減弱這種影響的方向移動,不能消除影響,故平衡后,再加入H2,平衡正向移動,開始的瞬間氫氣濃度下降,但后來氫氣加入,它的濃度最終會增多,故c1<c2,答案:<。
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【題目】25℃時,下列各溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是
A.pH=10 的Na2CO3 溶液:c(OH-)=c()+c(H+)+2c(H2CO3)
B.pH=13 的氨水與pH=1 的鹽酸等體積混合:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7 的 Na2C2O4 和 NaHC2O4 混合溶液:c(Na+)=2c()+c()
D.濃度均為 0.2 mol/L 的 NH4Cl 溶液與NaOH 溶液等體積混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c()
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【題目】 一定量的甲烷恰好與一定量的氧氣完全反應(yīng)后得到CO、CO2和水蒸氣共30.4g,該產(chǎn)物緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸充分吸收后,濃硫酸增重14.4g,則此甲烷完全燃燒還需要氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為
A.1.12L B.2.24L C.3.36L D.4.48L
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【題目】在常溫下,下列電解質(zhì)溶液的有關(guān)敘述正確的是
A.在含有 BaSO4 沉淀的溶液中加入 Na2SO4 固體,c(Ba2+)增大
B.同物質(zhì)的量濃度、同體積的強酸與強堿溶液混合后,溶液的 pH 一定等于 7
C.含 1mol KOH 的溶液與 1mol CO2 完全反應(yīng)后,溶液中 c(K+)=c()
D.在 CH3COONa 溶液中加入適量 CH3COOH,可使 c(Na+)=c(CH3COO-)
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【題目】回答下列問題:
(1)已知某鏈狀烷烴分子中電子數(shù)為42。則:
①該烷烴的分子式為________________,該烷烴分子的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為________________。
②上述同分異構(gòu)體中,在相同條件下沸點最低的是________________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(2)分子式為CaH20的鏈狀烷烴中a為________,分子式為C8Hb的鏈狀烷烴中b為________,與CO2密度(同溫同壓下)相同的烷烴的分子式為________。若上述三種烴各為1mol,分別在足量O2中燃燒,消耗O2最多的是________(填具體分子式)。
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【題目】亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑。為檢驗?zāi)呈称分衼喠蛩猁}含量(通常以1kg樣品中含的質(zhì)量計),某研究小組同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案。
I.稱取樣品W g;
II.向樣品中加人足量稀硫酸:
III.將II中產(chǎn)生的,用足量溶液吸收;
IV.將III所得硫酸溶夜用氫氧化鈉溶液滴定;
V.數(shù)據(jù)處理。
(1)是一種食品添加劑。寫出與稀反應(yīng)的離子方程式:____________
(2)步驟中H2O2的作用是 __________________________
(3)步驟N中可選用的指示劑為__________。下圖顯示滴定終點時,滴定管(量程為25mL)讀數(shù)為_______________。
(4)步驟IV中消耗溶液V mL,則1 kg樣品中含的質(zhì)量是__________g(用含W、V的代數(shù)式表示)。
(5)此實驗方案測得亞硫酸鹽含量偏低,步驟II會產(chǎn)生該誤差,請說明理由。(寫出2條)_______________________。
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【題目】銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,其電極分別為和,電解質(zhì)溶液為溶液,總反應(yīng)式為。下列說法不正確的是( )。
A.原電池放電時,負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是
B.負(fù)極的電極反應(yīng)是
C.工作時,負(fù)極區(qū)溶液堿性減弱,正極區(qū)溶液堿性增強
D.溶液中的向正極移動
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【題目】在一密閉容器中,反應(yīng)aA (氣) bB(氣)達平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當(dāng)達到新的平衡時,B的濃度是原來的60%,則( )
A.平衡向正反應(yīng)方向移動了B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了
C.物質(zhì)A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了D.a>b
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【題目】某磁黃鐵礦的主要成分是FexS(S為-2價),既含有Fe2+又含有Fe3+。將一定量的該磁黃鐵礦與100 mL的鹽酸恰好完全反應(yīng)(注:礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng)),生成2.4 g硫單質(zhì)、0.425 mol FeCl2和一定量H2S氣體,且溶液中無Fe3+。則下列說法正確的是 ( )
A. 100 mL的鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為7.5 mol·L-1
B. 生成的H2S氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L
C. 該磁黃鐵礦FexS中,x=0.85
D. 該磁黃鐵礦FexS中,Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為3∶1
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