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(14分)I.已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)  ΔH
一定温度下,在1.0 L密闭容器中放入1 mol C(s)、1 mol H2O(g)进行反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:

时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100 kPa
4.56
5.14
5.87
6.30
7.24
8.16
8.18
8.20
8.20
回答下列问题:
(1)下列哪些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态      
A.混合气体的密度不再发生改变      B.消耗1 mol H2O(g)的同时生成1 mol H2
C.ΔH不变                         D.v(CO) = v(H2)
(2)由总压强P和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n,n=____ mol;由表中数据计算反应达平衡时,反应物H2O(g)的转化率α =_____(精确到小数点后第二位)。
Ⅱ.硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)已知25℃时:xSO2 (g)+2xCO(g)=2xCO2 (g)+Sx (s)     ΔH=ax kJ/mol     ①
2xCOS(g)+xSO2 (g)=2xCO2 (g)+3Sx (s)   ΔH=bx kJ/mol。    ②
则反应COS(g)生成CO(g)、Sx (s)的热化学方程式是                            
(2)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS?、S2?的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。试分析:

①B曲线代表      分数变化(用微粒符号表示);滴加过程中,溶液中一定成立:
c(Na+)=                               
②M点,溶液中主要涉及的离子方程式                             

(14分,每空2分))
I.(1)AD       (2)P/P0   79.82%(或0.80)
II.(1)xCOS(g) =" xCO(g)+" Sx(s)  ΔH=0.5(bx-ax)kJ/mol
(2)①HS   c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS)+c(S2)](由物料守恒得出)
或c(Na+)= c(Cl)+c(OH)+c(HS)+2c(S2)-c(H+)(由电荷守恒得出)
②M:2S2+3H+=HS+H2S

解析试题分析:I.(1)因为该反应中有固体参与,所以气体的质量一直变化,而容器的体积不变,所以当混合气体的密度不再发生改变时,证明已达平衡状态,正确;B、消耗1 mol H2O(g)的同时生成1 mol H2
都是正反应方向,不能证明反应达平衡状态,错误;C、反应方程式固定,则反应的ΔH固定,所以不能判断化学平衡状态是否到达,错误;D、CO和H2的物质的量之比是1:1,所以v(CO) = v(H2)时符合正逆反应速率相等,说明反应达平衡状态,正确,答案选AD;
(2)开始时气体的物质的量为1mol,根据恒温恒容条件下,气体的物质的量之比等于气体的压强之比得n=P/P0mol,由表中数据可知平衡时的压强为8.20(100Kpa),开始的压强为4.56(100Kpa),设消耗水蒸气的物质的量为xmol,则平衡时H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量(mol)分别为1-x、x、x,根据n=P/P0mol,得1-x+x+x=8.20/4.56,解得x=0.7982,所以反应物H2O(g)的转化率α =79.82%;
II.(1)根据盖斯定律得目标方程式=(②-①)/2,所以所求热化学方程式为xCOS(g) =" xCO(g)+" Sx(s)  ΔH=0.5(bx-ax)kJ/mol;
(2)①向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,再与硫化钠反应生成硫氢化钠,此时溶液中S2?的含量逐渐减小,HS?的含量逐渐增大,继续滴加盐酸,则HS?与氢离子结合生成硫化氢,则溶液中H2S的含量逐渐增大,HS?的含量逐渐减小,所以A、B、C分别代表S2? 、HS?、H2S的分数变化。B曲线代表、HS?的分数变化;根据物料守恒,Na元素的浓度是S元素浓度的3倍,可得滴加过程中,溶液中一定成立的是c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS)+c(S2)];滴加的过程中溶液中始终存在Na+、Cl、HS、S2、OH、H+,根据电荷守恒可得c(Na+)= c(Cl)+c(OH)+c(HS)+2c(S2)-c(H+);
②M点表示HS与S2分数相等,所以溶液中发生的总的离子方程式为2S2+3H+=HS+H2S
考点:考查化学平衡状态的判断及计算,盖斯定律的应用,混合溶液的离子判断及计算

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示,请回答下列问题:

根据图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(NH3)=           
⑵下列描述中能说明上述反应已达平衡的是     

A.3v(H2)=2v(NH3
B.容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
C.容器中气体的密度不随时间而变化
D.容器中气体的分子总数不随时间而变化
⑶ 第5分钟末,保持恒温恒压,若继续通入0.2mol的N2和0.6mol的H2,平衡    移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

用化学反应原理相关知识同答 
I.根据下表所示化学反应与数据关系回答下列问题:

(1)反应①是           (填“吸热"或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3=     (用K1、K2表示)。
(3)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:

①反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,若t2时只改变了一种外界条件j试判断:改变的条件可能是    
②若t4时降压,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
II.请根据醋酸的电离平衡回答下列问题:
(1)常温下,0.1mol/L 的CH3COOH溶液中有l%的CH3COOH分子发生电离,则溶液的pH=   
(2)将上述溶液加蒸馏水稀释,在稀释过程中,下列各项中增大的是      (填字母编号)。

(3)25℃时,CH3COOH的电离平衡常数为1.75×10-5,现将一定量的CH3COOH与NaOH溶液混合,若测得混合液pH=5.6,则混合液中各离子浓度由大到小的顺序是      

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知2A(g)+B(g) 2C(g),向容积为1L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025mol B,在500℃时充分反应,达平衡后测得c(C)="0.040" mol·L-1,放出热量Q1kJ。
⑴能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是     (填写序号)
a.v(C)=2v(B)              b.容器内压强保持不变
c.v(A)=2v(B)           d.容器内气体的密度保持不变
⑵若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量Q2kJ,则Q1与Q2之间的关系式可表示为                  (用含Q1、Q2的代数式表示);
⑶500℃时,上述反应的化学平衡常数K=                 
⑷已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是     (填“放”或“吸”)热反应;若反应温度升高,A的转化率     (填“增大”、“减小”或“不变”);
⑸某温度下,A的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示,平衡状态由a变到b时,化学平衡常数K(A)         K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某温度时, 在一个0.5 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据图中数据回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为                                   
(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速率为          
(3)用物质X表示的化学反应速率为0.2与用物质Y表示的化学反应速率为0.1,哪个快?(     )
a.前者     b.后者     c.一样快    d.无法比较
(4)若X、Y、Z均为气体,2 min后反应达到平衡,反应达平衡时:
①此时体系的压强是开始时的      倍;
②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时        (填“增大”“减小”或“相等”)。 

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(16分)NO和NO2是常见的氮氧化物,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氮氧化物产生的环境问题有          (填一种)。
(2)氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下:
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是       mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是      
(3)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1
①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式                  
②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5min达到平衡,此时容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1,则NO2的平衡转化率是      
③上述反应达平衡后,其它条件不变时,再往容器中同时充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol,平衡 (填序号)。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是            

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,已知:在容积可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时有a mol NH3生成,N2的转化率为b%。
(1)若在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,在体积可变的密闭容器中充入x mol H2和y mol N2,反应达平衡时有3a mol NH3生成,N2的转化率仍为b%。则x=                                           ;
y=                                            
(2)在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,设在体积可变的密闭容器中充入x mol H2、y mol N2和z mol NH3,若达平衡时N2转化率仍为b%,则x、y的关系为               ;z的取值范围为                    
(3)在恒温[与(1)温度相同]和使用催化剂的条件下,在容积不可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时N2的转化率为c%,则b、c的关系为         (用“<”、“=”或“>”表示),理由是                                                             

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

2012年8月24日,武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下,合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。
(1)判断反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)
A.容器内压强不变          B.混合气体中c(CO)不变
C.v(H2)=v(H2O)  D.c(CO2)=c(CO)
(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),发生反应:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),ΔH<0,测得压强-时间图像如图甲,测得p2=0.6p1,此时温度与起始温度相同,在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件,得到如乙图像。

①若图中c=1.6 mol,则改变的条件是________(填字母);
②若图中c<1.6 mol,则改变的条件是__________(填字母);此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)
A.升温   B.降温   C.加压   D.减压   E.加催化剂
(3)如(2)题中图甲,平衡时氢气的转化率为________。

(4)工业上可利用如下反应:H2O (g)+CH4 (g)  CO(g)+3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示:0~4 s内,用CO(g)表示的反应速率为____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。求:
(1)此时A的浓度及反应开始前放入容器中A、B物质的量。
(2)B的平均反应速率。
(3)x值

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