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12.相同温度下体积均为1.5L的两个恒容容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g)?2XY3(g)△H=-92.6kJ•mol-1,实验测得有关数据如下表:
容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡时体系能量的变化
X2Y2XY3
130放热46.3 kJ
0.82.40.4Q(Q>0)
下列叙述不正确的是(  )
A.容器①中达到平衡时,Y2的转化率为50%
B.Q=27.78kJ
C.容器①、②中反应的平衡常数相等,K=$\frac{16}{27}$
D.相同温度下;起始时向容器中充入1.0X2mol、3.0molY2和2molXY3;反应达到平衡前v(正)>v(逆)

分析 由达平衡时①放出的热为46.3kJ,平衡时参加反应Y2的物质的量=$\frac{46.3kJ}{92.6kJ}$×3mol=1.5mol,则容器①中:
                        X2(g)+3Y2(g)═2XY3(g)
起始量(mol):1           3              0
变化量(mol):0.5        1.5            1
平衡量(mol):0.5            1.5       1
A.转化率=$\frac{物质的量变化量}{起始物质的量}$×100%;
B.容器②中按化学计量数转化到左边可得X20.2mol,Y20.6mol,所以X2总量为1mol,Y2总量为3mol,与容器①中相同物质的物质的量相等,容器①、②中达到平衡为等效平衡,平衡时相同组分的物质的量相等,故容器②中转化的Y2为2.4mol-1.5mol=0.9mol,结合热化学方程式计算;
C.容器①、②温度相等,平衡常数相等,根据K=$\frac{{c}^{2}(X{Y}_{3})}{c({X}_{2})×{c}^{3}({Y}_{2})}$计算平衡常数;
D.等效为开始充入2.0 X2 mol、6.0 mol Y2,进一步等效为在甲平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,平衡时转化率增大,则平衡时 X2 小于1mol,故反应正向进行.

解答 解:由达平衡时①放出的热为46.3kJ,平衡时参加反应Y2的物质的量=$\frac{46.3kJ}{92.6kJ}$×3mol=1.5mol,则容器①中:
                   X2(g)+3Y2(g)═2XY3(g)
起始量(mol):1       3         0
变化量(mol):0.5     1.5       1
平衡量(mol):0.5     1.5       1
A.Y2转化率=$\frac{0.5mol}{1mol}$×100%=50%,故A正确;
B.容器②中按化学计量数转化到左边可得X20.2mol,Y20.6mol,所以X2总量为1mol,Y2总量为3mol,与容器①中相同物质的物质的量相等,容器①、②中达到平衡为等效平衡,平衡时相同组分的物质的量相等,故容器②中转化的Y2为2.4mol-1.5mol=0.9mol,Q=$\frac{0.9mol}{3mol}$×92.6kJ=27.78kJ,故B正确;
C.容器①、②温度相等,平衡常数相等,平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(X{Y}_{3})}{c({X}_{2})×{c}^{3}({Y}_{2})}$=$\frac{(\frac{1}{1.5})^{2}}{\frac{0.5}{1.5}×(\frac{1.5}{1.5})^{3}}$=$\frac{4}{3}$,故C错误;
D.等效为开始充入2.0 X2 mol、6.0 mol Y2,进一步等效为在甲平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,平衡时转化率增大,则平衡时 X2 小于1mol,故反应正向进行,反应达到平衡前v(正)>v(逆),故D正确.
故选C.

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、等效平衡等,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度中等,注意对等效平衡规律的理解掌握.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

5.如图,在试管a中先加入3mL的乙醇,边摇边缓慢加入2mL浓硫酸,再加入2mL无水乙酸,用玻玻棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管b中加入适量饱和碳酸钠溶液.连接好装置,用酒精灯对试管加热,当观察到试管b中有明显现象时停止实验.
(1)写出a试管中的主要化学反应方程式:CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOC2H5+H2O;
(2)加入浓硫酸的目的是催化剂、吸水剂;
(3)b中观察到的现象是分层、且上层为无色有香味的油状液体;
(4)在实验中球形干燥管的作用是防止倒吸;
(5)饱和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.25℃时,1LpH=2的HCl溶液中,由水电离出的H+的数目0.01NA
B.标准状况下,2.24L的CCl4中含有的氯原子数为0.4NA
C.常温下,1molCO2中含有的共用电子对数目为2NA
D.标准状况下,2.24L Cl2与水充分反应,转移的电子数小于0.1NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列叙述正确的是(  )
A.FeC13和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
B.其他条件不变,向稀H2SO4与过量Zn的混合物中加少量铜片,既能增大H2生成速率,又能减小生成H2的物质的量
C.其他条件不变,加热或加压都能使H2(g)+I2(g)?2HI(g)的v和v同时增大
D.v=$\frac{△c}{△t}$是化学上表示化学反应速率的唯一方法

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.T℃时,体积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:2A(g)+B(g)?2C(g)△H=-Q kJ/mol (Q>0).保持温度不变,实验测得起始和平衡时的有关数据如下表:
容器编号起始时各物质物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化
ABC
2100.75Q kJ
0.40.21.6
下列叙述中正确的是(  )
A.容器①、②中反应的平衡常数均为18
B.容器②中达到平衡时放出的热量为0.05Q kJ
C.向容器①中通入氦气,平衡时A的转化率增大
D.其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,则达到平衡时C的体积分数小于2/3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.恒温下,在容积为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入H2和I2发生可逆反应:
I2(g)+H2(g)═2HI(g)△H=-QkJ•mol-1,实验时有关数据如表:
容器编号起始物质的量/mol4分钟后平衡时的物质的量/mol平衡时放出的热量/kJ
I2H2HI
0.010.010.004Q1
0.020.02aQ2
下列判断正确的是(  )
A.甲容器中,4分钟内氢气的反应速率为5.0×10-4 mol•L-1•min-1
B.平衡时,放出的热量为:Q1=4.0×10-3Q kJ
C.平衡后,a=8.0×10-3mol,故乙中HI的质量分数比甲中高
D.该温度下,该反应的平衡常数K=0.25

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.磷矿石主要以[Ca3(PO42•H2O]和磷灰石[Ca5F(PO43,Ca5(OH)(PO43]等形式存在,图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸,图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程:

部分物质的相关性质如下:
熔点/℃沸点/℃备注
白磷44280.5
PH3-133.8-87.8难溶于水、有还原性
SiF4-90-86易水解
回答下列问题:
(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的69%;
(2)以磷矿石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO43反应的化学方程式为:Ca5F(PO43+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑,现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得到85%的商品磷酸0.49t.
(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷,炉渣的主要成分是CaSiO3(填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是液态白磷,冷凝塔2的主要沉积物是固态白磷.
(4)尾气中主要含有SiF4、CO,还含有少量的PH3、H2S和HF等.将尾气先通入纯碱溶液,可除去SiF4、H2S、HF;再通入次氯酸钠溶液,可除去PH3(均填化学式).
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是产品纯度高.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

1.三苯甲醇是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇[(C6H53COH]的合成流程如图1所示.

已知:Ⅰ)格氏试剂容易水解:
+H2O→+Mg(OH)Br(碱式溴化镁)
Ⅱ)相关物质的物理性质如下:
物质熔点沸点溶解性
三苯甲醇164.2℃380℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚-116.3℃34.6℃微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯-30.7℃156.2℃不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯-34.6℃212.6℃不溶于水
Mg(OH)Br常温下为固体能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂
Ⅲ)三苯甲醇的相对分子质量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点.
请回答以下问题:
(1)实验室合成三苯甲醇的装置如图2,写出玻璃仪器A的名称干燥管,装有无水CaCl2的仪器A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免格氏试剂水解.
(2)制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用水浴加热,优点是受热均匀,便于控制温度,微沸回流时冷凝管中水流的方向是X→Y(填“X→Y”或“Y→X”).
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁、氯化铵等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写空白:
粗产品$\stackrel{操作①}{→}$$\stackrel{②溶解、过滤}{→}$$\stackrel{③洗涤、干燥}{→}$ 三苯甲醇
其中,操作①为:蒸馏;洗涤液最好选用:A.
A.水B.乙醚C.乙醇D.苯
检验产品已经洗涤干净的操作为取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净.
(4)纯度测定:称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不会反应),充分反应后,测得生成气体体积为100.80mL(标准状况).产品中三苯甲醇质量分数为(保留两位有效数字).若配成乙醇溶液,来测三苯甲醇质量分数90%,结果会偏高(填“偏高”、“不变”或“偏低”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.下列溶液中Cl-浓度最大的是(  )
A.1000mL 2.5mol/L NaCl 溶液B.300mL 5mol/L KClO3溶液
C.250mL 1mol/L AlCl3溶液D.200mL 2mol/L MgCl2 溶液

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