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20.物质A是生产各种塑料的重要单体,工业上采用物质B分解制备物质A的同时释放出氢气,其制备原理是:
B(g)?A(g)+H2(g)△H=+125kJ•mol-1
(1)该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c(A)•c({H}_{2})}{c(B)}$.随着温度的升高,K值增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(稀释剂不参加反应).物质B的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如图.
①由图可得出:
结论一:其他条件不变,水蒸气的用量越大,平衡转化率越高;
结论二:其他条件不变,体系总压强越大,平衡转化率越小
②加人稀释剂能影响反应物B的平衡转化率的原因是:总压强不变时,加入稀释剂,同等程度的减少反应物及生成物浓度,相当于体系减压,故平衡向气体物质的量增大的方向移动,物质B的平衡转化率增大(总压强不变,加入稀释剂,同等程度的减少反应物及生成物浓度,运算浓度熵小于K,故平衡正移).
(3)某些工艺中,在反应的中途加入O2和特定的催化剂,有利于提高B的平衡转化率.试解释其原因:氧气将反应生成的氢气消耗掉,减小了氢气的浓度;同时该反应放热使体系温度升高,平衡正反应方向移动.

分析 (1)根据反应方程式书写K的表达式,根据温度升高转化率增大,判断K的变化;
(2)①根据图象分析,反应物对平衡的影响;根据图象分析,压强对平衡的影响;
②根据分压对平衡移动的影响分析;
(3)O2与反应生成的氢气反应,且反应放热.

解答 解:(1)已知B(g)?A(g)+H2(g)△H=+125kJ•mol-1,则该反应的平衡常数为:K=$\frac{c(A)•c({H}_{2})}{c(B)}$,已知温度升高时转化率增大,平衡正移,所以K增大;
故答案为:$\frac{c(A)•c({H}_{2})}{c(B)}$;增大;
(2)①其他条件不变,水蒸气的用量越大,平衡正移,平衡转化率越大;根据图象分析,压强越大,转化率越小,
故答案为:高;其他条件不变,体系总压强越大,平衡转化率越小;
②根据分压对平衡移动的影响分析可知:总压强不变时,加入稀释剂,同等程度的减少反应物及生成物浓度,相当于体系减压,故平衡向气体物质的量增大的方向移动,物质B的平衡转化率增大(总压强不变,加入稀释剂,同等程度的减少反应物及生成物浓度,运算浓度熵小于K,故平衡正移);
故答案为:总压强不变时,加入稀释剂,同等程度的减少反应物及生成物浓度,相当于体系减压,故平衡向气体物质的量增大的方向移动,物质B的平衡转化率增大(总压强不变,加入稀释剂,同等程度的减少反应物及生成物浓度,运算浓度熵小于K,故平衡正移);
(3)O2与反应生成的氢气反应,且反应放热,所以平衡正移有利于提高C6H5C2H5的平衡转化率,
故答案为:氧气将反应生成的氢气消耗掉,减小了氢气的浓度;同时该反应放热使体系温度升高,平衡正反应方向移动.

点评 本题考查化学平衡及其影响,题目难度中等,注意加入稀释剂参与反应的各物质所占的分压对化学平衡的影响,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列反应在任何温度下均能自发进行的是(  )
A.2H2O2(l)=O2(g)+2H2O (l)△H=-196 kJ•mol-1
B.2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)△H=+163 kJ•mol-1
C.2Ag(s)+Cl2(g)=2AgCl(s)△H=-254 kJ•mol-1
D.2HgO(s)=2Hg(l)+O2 (g)△H=+182kJ•mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

16.已知AgCl和AgBr都难溶解,现有NaCl和NaBr混合物16.14g,溶解于水中配成溶液.向溶液中加入足量的AgNO3溶液,得到33.14g沉淀,则原混合物中钠元素的质量分数为28.5%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列混合物分离与提纯的方法中不正确的是(  )
A.CO2中混有HCl,将混合气体通入饱和的NaHCO3溶液中
B.从溴水中提取溴,用酒精萃取分液
C.用蒸馏的方法从酒精溶液中提取酒精
D.从较稀的KNO3溶液中得到KNO3晶体,可先对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列有关0.2mol.L-1BaCl2溶液的说法不正确的是(  )
A.500mL溶液中Cl-离子总数为0.2NA
B.500mL溶液中Ba2+和Cl-离子总数为0.3NA
C.500mL溶液中Ba2+离子浓度为0.2mol.L-1
D.250mL溶液中Cl-离子浓度为0.2mol.L-1

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

5.现有下列短周期元素性质的有关数据:
元素符号abcdefgh
原子半径/mm0.0370.0710.0750.0820.1020.1430.1520.186
最高化合价或最低化合计+1-1-3+3-2+3+1+1
(1)根据元素周期律确定a至h 8种元素在周期表中的位置,将它们的元素编号填入下表相应的空格内.
族/周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
1        
2        
3        
(2)上述元素形成的氢化物中,分子间存在氢键的有(填氢化物的化学式)HF、NH3
(3)氢化铝锂(LiAlH4)是一种易燃易爆具有极强还原性的物质,它在有机合成上应用广泛.在125℃时氢化铝锂分解为氢气、金属铝及氢化锂(LiH).
①氢化铝锂易水解,最初得三种产物,请写出其水解反应方程式LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑.
②与氢化铝锂性质相似但较为温和的还原剂由上述a、d、h三种元素组成,请写出这种还原剂的电子式.写出该物质受热分解的反应方程式:2NaBH4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2B+2NaH+3H2↑.
(4)原子数相同,电子总数相同的分子或离子互称等电子体.在元素周期表中,与碳相邻的两种元素可形成具有石墨型晶体结构的“白石墨”,“白石墨”和石墨具有等电子体特征,写出“白石墨”的最小结构单元-六元环的结构式

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列反应不能发生的是(  )
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9.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(  )
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D.标准状况(0℃、101kP)下,1 mol H2O的体积是22.4 L

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.某结晶水合物,含有两种阳离子和一种阴离子,其中所含元素均为短周期元素.为确定其组成,有同学进行了如下实验:称取9.06g样品,溶于水,将溶液分成两等份,待用.
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请回答:
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是NH4+、Al3+;一种阴离子是SO42-
(2)试通过计算确定该结晶水合物的化学式,请写出计算过程.

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