【题目】一定温度下,在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中分别加入一定量的X,发生反应:pX(g) Y(g)+Z(g),相关数据如下表所示:
容器编号 | 温度(℃) | 起始物质的量(mol) | 平衡物质的量(mol) | |
X(g) | Y(g) | Z(g) | ||
Ⅰ | 387 | 0.20 | 0.080 | 0.080 |
Ⅱ | 387 | 0.40 | 0.160 | 0.160 |
Ⅲ | T | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
回答下列问题:
(1)若容器Ⅰ中反应经10min达到平衡,则前10min内Y的平均反应速率v(Y)=___________。容器Ⅰ和容器Ⅱ中起始时X的反应速率v(X)Ⅰ___________v(X)Ⅱ(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)已知该正反应为放热反应,则T___________387(填“大于”或“小于”),判断理由是___________。
(3)反应方程式中X的化学计量数p的取值为___________,容器Ⅱ中X的平衡转化率为___________。若起始时向容器Ⅰ中充入0.1molX、0.15molY和0.10molZ,则反应将向___________ (填“正”或“逆”)反应方向进行,判断理由是_____________________________________________________。
【答案】 0.0040mol/(L·min) 小于 小于 相对于容器Ⅰ,容器Ⅲ平衡向正反应方向移动,即降低温度(或正反应为放热反应,平衡向放热反应方向移动,故温度降低) 2 80% 正 根据容器Ⅰ中数据可计算得到387℃该反应的平衡常数为4, =1.5<4,所以反应向正反应方向进行
【解析】试题分析:本题考查化学反应速率和化学平衡的计算,温度、压强对化学平衡的影响,化学平衡常数的应用。
(1)容器I中υ(Y)==0.0040mol/(L·min)。容器I和容器II温度相同,容器II中X的起始浓度为容器I中的两倍,则起始反应速率υ(X)I小于υ(X)II。
(2)该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动;容器I和容器III温度不同,X起始物质的量相同,平衡时容器III中Y、Z物质的量大于容器I中,容器III相对于容器I平衡向正反应方向移动,则T小于387。
(3)容器II和容器I温度相同,容器II中X起始物质的量为容器I中的两倍,容器II相当于在容器I基础上将体积缩小为原来的一半,平衡时容器II中Y、Z物质的量为容器I中的两倍,即增大压强,平衡不移动,则p=1+1=2。反应的方程式为2X(g)Y(g)+Z(g),则容器II生成0.160molY消耗0.320molX,容器II中X的平衡转化率为
100%=80%。容器I中生成0.080molY消耗0.160molX,容器I平衡时X、Y、Z物质的量依次为0.04mol、0.08mol、0.08mol,平衡时X、Y、Z物质的量浓度依次为0.02mol/L、0.04mol/L、0.04mol/L,387℃时反应的化学平衡常数K=
=4,此时的浓度商为
=1.5<4,所以反应向正反应方向进行。
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【题目】已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是
选项 | W | X |
A | 盐酸 | 碳酸钠溶液 |
B | 氢氧化钠溶液 | 氯化铝溶液 |
C | 二氧化碳 | 氢氧化钙溶液 |
D | 氯气 | 铁单质 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物有关知识,回答下列问题:
(1)铁在一定条件下,可与水蒸气反应写出该反应的化学方程式______________________________
(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L-1FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该反应的离子方程式为________________________________
(3) 焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,作用是消除焊接处的铁锈(成分是Fe2O3)。发生反应的体系中共有六种物质:NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。
①写出并配平该反应的化学方程式:_________________________________
②发生氧化反应的物质是________,反应中有4 mol的Fe2O3参与反应能________ (填“失去”或“得到”)________ mol电子。
③反应中产生了11.2 L(标准状况)的气体时,被还原的物质的质量为_____。
(4)高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂。
①高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3X+5H2O,则X的化学式为___________。
②下列物质能作净水剂(能除去水中的悬浮物)的有____________。
A.[KAl(SO4)2·12H2O] B.Al(OH)3 胶体
C.ClO2 D.“84”消毒液
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【题目】已知反应:HCl + NH3= NH4Cl(固体)如下图所示,抽去装置中的玻璃片,使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好),等温度恢复到原来温度。下列说法正确的是( )
A. 反应后瓶内压强是反应前的1/10 B. 装置中氢元素的总质量为0.42 g
C. 生成物的分子数目为0.1 NA D. 反应结束后,两个集气瓶很容易分开
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【题目】某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响图像如下,下列判断正确的是
A. 由图1可知,T1<T2,该反应正反应为吸热反应
B. 由图2可知,该反应m+n<p
C. 图3中,点3的反应速率V正>V逆
D. 图4中,若m+n=p,则a曲线一定使用了催化剂
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【题目】石油产品中含有H2S及COS、CH3SH等多种有机硫,石油化工催生出多种脱硫技术。请回答下列问题:
(1)COS的电子式是_______________。
(2)已知热化学方程式:①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) △H=-362kJ·mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H2=-1172kJ·mol-1
则H2S气体和氧气反应生成固态硫和液态水的热化学方程式为__________________。
(3)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为K2CO3+H2S=KHS+KHCO3,该反应的平衡常数为________。(已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)
(4)在强酸溶液中用H2O2可将COS氧化为硫酸,这一原理可用于COS的脱硫。该反应反应的化学方程式为_________________。
(5)COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) △H<0。某温度时,用活性α-Al2O3作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[n(H2O)/n(COS)]的转化关系如图1所示。其它条件相同时,改变反应温度,测得一定时间内COS的水解转化率如图2所示:
①该反应的最佳条件为:投料比[n(H2O)/n(COS)]____,温度_____________
②P点对应的平衡常数为_____________。(保留小数点后2位)
③当温度升高到一定值后,发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低;猜测可能的原因是__________________。
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【题目】下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、H+、Cl﹣、HCO3﹣
B.K+、Fe3+、NO3﹣、SO42﹣
C.Ca2+、H+、C1﹣、OH﹣
D.Na+、Ba2+、CO32﹣、NO3﹣
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