(21分)2012年8月24日,武漢市一家有色金屬制造廠發(fā)生氨氣泄露事故。已知在一定溫度下,合成氨工業(yè)原料氣H2制備涉及下面的兩個反應:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)。
(1)判斷反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____ ___。
A.容器內(nèi)壓強不變
B.混合氣體中c(CO)不變
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(2)在2 L定容密閉容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),發(fā)生反應:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),ΔH<0,測得壓強-時間圖像如圖甲,測得p2=0.6p1,此時溫度與起始溫度相同,在達到平衡前某一時刻(t1)若僅改變一種條件,得到如乙圖像。
①若圖中c=1.6 mol,則改變的條件是________(填字母);
②若圖中c<1.6 mol,則改變的條件是_ __(填字母);此時該反應的平衡常數(shù)_____(填“增大”、“減小”、“不變”)
A.升溫 B.降溫 C.加壓 D.減壓 E.加催化劑
(3)如圖甲,平衡時氫氣的轉化率為________。
(4)工業(yè)上可利用如下反應:H2O (g)+CH4 (g) CO(g)+3H2(g)制備CO和H2。在一定條件下1 L的密閉容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,測得H2(g)和CH4(g)的物質(zhì)的量濃度隨時間變化曲線如下圖所示:0~4 s內(nèi),用H2 (g)表示的反應速率為____________,用CO(g)表示的反應速率為__________。
(1)BC (2) ①E ②A 減小
(3)80% (4)0.075 mol/(L·s) 0.025 mol/(L·s)
【解析】
試題分析:(1)A、反應前后氣體的物質(zhì)的量不變,溫度一定,容器中壓強始終不變,故壓強不變,不能說明到達平衡狀態(tài),故A錯誤;B、反應達到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)的濃度不變,混合氣體中c(CO)不變說明到達平衡狀態(tài),故B正確;C、v (H2)正=v (H2O)逆,不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學計量數(shù)之比,說明到達平衡狀態(tài),故C正確;D、平衡時二氧化碳與一氧化碳的濃度與轉化率有關,c(CO2)=c(CO)不能說明到達平衡,故D錯誤。
(2) 設轉化的N2物質(zhì)的量為x,3H2(g)+N2(g)?2NH3(g),
投料 3mol 1 mol 0
轉化量 3x x 2 x
平衡量 3-3x 1-x 2x
反應前后的壓強比等于物質(zhì)的量比,即(4-2x):4=0.6,解得x=0.8mol。
①若圖中c=1.6mol,則平衡沒移動,但速率加快,所以改變的條件是使用催化劑, 則E項正確。
②若圖中c<1.6mol,則平衡逆向移動,且速率加快,只能升高溫度;該反應正反應為放熱反應,升高溫度平衡向吸熱的方向移動,即逆向移動,所以平衡常數(shù)減小。
(3) 3H2(g)+N2(g)?2NH3(g),
投料 3mol 1 mol 0
轉化量 3x x 2x
平衡量 3-3x 1-x 2x
反應前后的壓強比等于物質(zhì)的量比即(4-2x):4=0.6,x=0.8,所以平衡時氫氣的轉化率為2.4mol÷3mol×100%=80%。
(4)v(H2)=0.3mol/L÷4s=0.075 mol/(L·s),而v(CO)=v(CH4)=0.1mol/L÷4s=0.025 mol/(L?s)。
考點:本題考查化學反應速率、化學平衡的判斷、化學平衡移動、圖像的分析、化學平衡的計算。
科目:高中化學 來源:2015屆北京市朝陽區(qū)高三年級第一學期期中統(tǒng)一考試化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列化學用語不能正確表示相應粒子的是
A.HClO的電子式:
B.C2H6的結構簡式:CH3CH3
C.CO2的結構式:O=C=O
D.O2-的結構示意圖:
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科目:高中化學 來源:2015屆內(nèi)蒙古赤峰市高三上學期9月質(zhì)量檢測化學試卷(解析版) 題型:選擇題
鋅溴液流電池是一種新型電化學儲能裝置(如圖所示),電解液為溴化鋅水溶液,電解液在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是
A.充電時電極a為電源的負極
B.放電時負極的電極反應式為 Zn+2e-=Zn2+
C.放電時左側的電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大
D.陽離子交換膜可阻止 Br2和Zn 直接發(fā)生反應
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科目:高中化學 來源:2015屆內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣高三上學期摸底統(tǒng)一考試化學試卷(解析版) 題型:選擇題
常溫下已知兩種一元弱酸HX和HY,如果向NaX溶液中通CO2 氣體,只能生成HX和NaHCO3;往NaY溶液中通入CO2則生成HY和Na2CO3。有關敘述正確的是:( )
A.三種酸的電離常數(shù)Ki(HX)> Ki(HY)> Ki(H2CO3)
B.結合H+的能力:Y?>CO>X?>HCO
C.溶液堿性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
D.NaX溶液中通入足量CO2后的離子濃度:C(Na+)>c(HCO)>C(X?)>c(OH?)>c(H+)
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科目:高中化學 來源:2015屆內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣高三上學期摸底統(tǒng)一考試化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列說法中正確的是( )
① 鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的Na2O2 ② 常溫下鋁制容器可儲運濃硫酸或濃硝酸 ③ 鹽酸既有氧化性又有還原性 ④ Fe(OH)3、FeCl2、H2SiO3都不能直接用化合反應制備 ⑤ SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,所以它具有漂白性
A.②③ B.①②③ C.①②③④ D.①②③⑤
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科目:高中化學 來源:2015屆內(nèi)蒙古巴彥淖爾市高三10月月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題
有關化學鍵和化合物的敘述不正確的是
A.鹽酸中含有H+和Cl-,所以HCl是離子化合物
B.Na2O2中含有離子鍵和非極性共價鍵
C.完全由非金屬元素組成的化合物可能是離子化合物
D.雙原子或多原子的單質(zhì)分子中均存在化學鍵
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科目:高中化學 來源:2015屆內(nèi)蒙古巴彥淖爾市高三10月月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題
X、Y、P、Q四種短周期元素,元素X在地殼中含量最高,充有元素Y單質(zhì)蒸氣的燈透霧能力強,常用于道路和廣場的照明,Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3:8,P的單質(zhì)常用作電腦的芯片材料。
A.元素Y、P的簡單氫化物中化學鍵類型相同
B.原子半徑:X>Y
C.最高價氧化物的水化物酸性:P<Q
D.X、Q兩元素的最高正化合價相同
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科目:高中化學 來源:2015屆內(nèi)蒙古高二下學期期末考試化學試卷(解析版) 題型:填空題
(實驗班)(15分)鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應用,它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時首先將BaSO4和SrSO4轉化成難溶弱酸鹽。
已知:SrSO4(s) Sr2+(aq)+SO(aq) Ksp=2.5×10-7
SrCO3(s)Sr2+(aq)+CO(aq) Ksp=2.5×10-9
(1)將SrSO4轉化成SrCO3的離子方程式為________________________________,該反應的平衡常數(shù)為_________ ________(填具體數(shù)字);該反應能發(fā)生的原因是
_________________________________________(用沉淀溶解平衡的有關理論解釋)。
(2)對于上述反應,實驗證明增大CO的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉化率。判斷在下列兩種情況下,平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”、“減小”或“不變”):
①升高溫度,平衡常數(shù)K將________;②增大CO的濃度,平衡常數(shù)K將________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似,設計實驗證明上述過程中SrSO4是否完全轉化成SrCO3。實驗所用的試劑為________;實驗現(xiàn)象及其相應結論為_________________________________________________________。
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科目:高中化學 來源:2014~2015江蘇省高一上學期期中化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列物質(zhì)中屬于電解質(zhì)的是
①氫氧化鈉 ②硫酸鋇 ③銅 ④酒精 ⑤氯水
A.①② B.①②⑤ C.③④ D.①⑤
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