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7.在一定条件下,容积为2L的密闭容器中,将2mol M气体和3mol N气体混合发生下列反应2M(g)+3N(g)?xQ(g)+3R(g),该反应达到平衡时生成2.4mol R,并测得Q浓度为0.4mol/L,下列叙述正确的是(  )
A.x值为1B.混合气体的密度增大
C.平衡时N的浓度为 0.6 mol/LD.N的转化率为80%

分析 A.根据n=cV计算生成Q的物质的量,结合R的物质的量,利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;
B.容器的容积不变,混合气体的质量不变,根据ρ=$\frac{m}{V}$判断;
C.根据生成的R的物质的量,利用物质的量之比等于化学计量数之比计算参加反应的N的物质的量,N的平衡浓度=$\frac{n}{V}$;
D.根据C可知参加反应的N的物质的量,然后根据转化率的表达式计算出N的转化率.

解答 解:A.平衡时生成的Q的物质的量为:0.4mol/L×2L=0.8mol,生成R为2.4mol,物质的量之比等于化学计量数之比,故0.8mol:2.4mol=x:3,解得x=1,故A正确;
B.反应体系中各组分都是气体,混合气体的质量不变,容器的容积恒定,根据ρ=$\frac{m}{V}$可知混合气体的密度不变,故B错误;
C.反应达到平衡时,生成2.4molR,由方程式2M(g)+3N(g)?x Q(g)+3R(g)可知,参加反应的N的物质的量为2.4mol,故平衡时N的物质的量为3mol-2.4mol=0.6mol,N的平衡浓度为:c(N)=$\frac{0.6mol}{2L}$=0.3mol/L,故C错误;
D.参加反应的N的物质的量为2.4mol,则N的转化率为:$\frac{2.4mol}{3mol}$×100%=80%,故D正确;
故选AD.

点评 本题考查了化学平衡的计算,题目难度中等,注意掌握化学反应速率、物质的量浓度、转化率等概念及计算方法,明确有关化学平衡的计算方法,试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.粗盐中含可溶性CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐,除去这些杂质的试剂可选用①Na2CO3、②NaOH、③BaCl2、④HCl,加入的先后顺序可以是(  )
A.①②③④B.②③①④C.②①③④D.③②④①

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.9.6g碳与一定量的氧气在密闭容器中于高温下充分反应后,测得相同条件下的压强是反应前的1.6倍,则原氧气的质量为(  )
A.8gB.16gC.24gD.32g

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)=3C(g).若2s末测得C的浓度为0.6mol•L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol•L-1•s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.1mol•L-1•s-1
③2s末,物质A的转化率为30%;   
④2s末,物质B的浓度为0.8mol•L-1
其中正确的是(  )
A.①③B.②④C.①④D.③④

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
$\stackrel{催化剂}{?}$=CH2(g)+H2(g)
(1)已知:
化学键C-HC-CC=CH-H
键能/kJ•molˉ1412348612436
计算上述反应的△H=+124KJ•mol-1
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应.已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数Kp=$\frac{n{α}^{2}}{(1-{α}^{2})V}$(用α等符号表示).
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应.在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实正反应为气体分子数增大的反应,保持压强不变,加入水蒸气,容器体积应增大,等效为降低压强,平衡向正反应方向移动.
②控制反应温度为600℃的理由是600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高,温度过低,反应速率较慢,转化率较低,温度过高,选择性下降,高温下可能失催化剂失去活性,且消耗能量较大.
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺----乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯.保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2═CO+H2O,CO2+C═2CO.新工艺的特点有①②③④(填编号).
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利用CO2资源利用.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.用活性炭还原法可以处理氮氧化物,T℃时,向容积为1L的密闭容器中加入0.10molNO气体和2.03mol炭粉,发生反应:C(s)+2NO(g)═N2(g)+CO2(g)△H>0.2min后反应达到平衡,测得N2为0.03mol,下列有关说法错误的是(  )
A.2min内,用NO表示的该反应的平均速度v(NO)=0.03mol•L-1•min-1
B.容器内混合气体密度保持不变可以说明反应达到平衡状态
C.T℃时,该反应的平衡常数K=$\frac{9}{32}$
D.升高温度,可以提高反应速率和NO的转化率

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.乙酸丁酯是重要的化工原料,具有水果香味.实验室制备乙酸丁酯的反应、装置示意图和有关信息如下:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$ CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
乙酸正丁醇乙酸丁酯
熔点/℃16.6-89.5-73.5
沸点/℃117.9117126.0
密度/g•cm-31.10.800.88
(1)乙酸丁酯粗产品的制备
在干燥的50mL圆底烧瓶中,装入沸石,加入12.0mL正丁醇和16.0mL冰醋酸(过量),再加3~4滴浓硫酸.然后再安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、冷凝管,然后小火加热.将烧瓶中反应后的混合物冷却与分水器的酯层合并.装置中冷水应从b(填“a”或“b”)口通入;通过分水器不断分离除去反应生成的水的目的是分离生成的水,使平衡正向移动,提高反应产率.
(2)乙酸丁酯的精制
将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制:①水洗、②蒸馏、③用无水MgSO4干燥、④用10%碳酸钠洗涤.
①正确的操作步骤是C(填标号).
A.①②③④B.③①④②C.④①③②D.③④①②
②在乙酸丁酯的精制中,用10%碳酸钠洗涤的主要目的是除去产品中含有的乙酸、硫酸等杂质.
③在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后d(填标号).
a.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸丁酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸丁酯从上口倒出
(3)计算产率
测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成的水体积为1.8mL,假设在制取乙酸丁酯过程中反应物和生成物没有损失,且忽略副反应,乙酸丁酯的产率为77.1%.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

16.实验室可用MnO2和KClO3混合加热的方法制取氧气:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O2↑+2KCl
I.现有如图1仪器或装置:

(1)A-D装置中,用作KClO3为原料制氧气的反应装置是A(填序号).
(2)排水法收集氧气,接口顺序是:氧气出口→f→e→g→h→烧杯(填序号).
Ⅱ.KClO3分解时尚有副反应,导致收集到的气体有异味.据推测,副产物可能是O3、Cl2、ClO2中的一种或几种.资料表明:O3、Cl2、ClO2的沸点依次为-111℃、-34℃和11℃,且O3、ClO2也能将KI氧化为I2.为探究副反应气体产物的成分,将KClO3分解产生的气体经干燥后通入如图2装置进行实验:
(3)若要确认副产物中含Cl2,F中应盛放AgNO3溶液溶液.
(4)确定副产物中含有ClO2的现象是C装置试管中有液体生成.
(5)实验时若D中无现象,E中试纸变蓝,能否得出副产物含有O3的结论?
答:不能 (填“能”或“不能”).理由是Cl2也可以氧化KI产生I2
Ⅲ.ClO2是饮用水消毒剂.用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)除含有ClO2外,常含有一定量对人体不利的ClO2-.为测定此饮用水中两者成分,进行如下实验:准确量取v mL水样加入到锥形瓶中,调节水样pH=8,加人足量KI晶体,发生如下反应:2ClO2+2I-═I2+2ClO2-,反应结束后产生amol I2;继续调节溶液pH=1,又发生如下反应:ClO2-+4H+═2I2+Cl-+2H2O,反应结束后叉产生b mol I2
(6)饮用水中c(ClO2-)=$\frac{1000(0.5b-2a)}{V}$mol•L- 1(用含字母的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.在化学研究中,往往可以通过观察现象认识物质变化的情况.请分析以下一组有现象变化的化学反应.
实验试剂及操作  现象
 试管滴管 
 
1.0mL
 饱和Na2SlO3溶液(含2滴酚酞) 先滴加1.0mL0.5mol•L-1NaOH溶液:再滴加1.5mL1.0mol•L-1H2SO4溶液Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀
 0.1mol•L-1AlCl3溶液Ⅱ.加碱时出现白色沉淀,又逐渐溶解直至消失;加酸时产生白色沉淀,又逐渐溶解直至消失
 0.1mol•L-1Fe(NO32溶液Ⅲ.加碱时生成白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;加酸后溶液变为黄色
 新制饱和氯水Ⅳ.加碱时溶液变为无色;加酸后无色溶液变为浅黄绿色
(1)用离子方程式解释现象I中出现胶状沉淀的原因:2H++SiO32-═H2SiO3↓.
(2)II中加碱时出现的现象是出现白色沉淀,又逐渐溶解直至消失,此现象说明溶液中发生反应的离子方程式是Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O.
(3)III中加碱时出现的现象是生成白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.
(4)用离子方程式解释IV中加碱时出现的现象:Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O.
(5)滴加试剂顺序的变化,会影响溶液中的现象和发生的反应,请继续分析以下实验.
实验试剂及操作现象
试管滴管


1.0 mL
0.1 mol•L-1 Fe(NO32溶液先滴加1.5 mL 1.0 mol•L-1 H2SO4溶液;
再滴加1.0 mL 0.5 mol•L-1 NaOH溶液
V.加酸时溶液无明显现象;加碱后溶液依然没有明显变化
①探究加酸时Fe(NO32溶液中是否发生了反应:
向1.0mL 0.1mol•L-1Fe(NO32溶液中滴加KSCN溶液,没有明显现象,再向其中滴加1.5mL1.0mol•L-1H2SO4溶液,溶液立即变红,说明溶液中含Fe3+,证明加酸时溶液中发生了反应.
②推测溶液中产生Fe3+的可能原因有两种:
a.酸性条件下,0.1mol•L-1 Fe(NO32溶液中的Fe2+被NO3-氧化;
b.4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O(用离子方程式表示).

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