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14.t℃时,在2L密闭、恒压容器中充入1molA和1molB,发生反应:A(g)+B(g)?C(g). 5min后达到平衡,测得C的物质的量分数为60%,则下列说法正确的是(  )
A.5min内平均反应速率vA=0.15mol•L-1•min-1
B.当同时对原平衡体系升高一定温度和增加一定压强时,达平衡后,C的物质的量分数为60%,则该反应的正反应为放热反应
C.保持其他条件不变,若起始时向容器中加入0.5molA、0.5molB、1.5molC,则反应将向逆反应方向进行
D.t℃,向2L密闭、恒容容器中加入等物质的量的A和B,反应达到平衡状态时,C的物质的量分数仍为60%,则加入A的物质的量为1.6mol

分析 A.恒温恒压下,容器的体积减小,不能用浓度变化量表示平均反应速率;
B.增大压强平衡向正反应方向移动,与原平衡相比C的物质的量分数增大,而再升高温度,C的物质的量分数又增大为60%,说明升高温度平衡逆反应方向移动;
C.保持其他条件不变,若起始时向容器中加入0.5molA、0.5molB、1.5molC,等效为开始加入2molA、2molB,压强增大平衡正向移动,平衡时C的物质的量分数大于60%,计算开始时C的物质的量分数,与60%相比判断反应进行方向;
D.t℃时,在2L密闭、恒压容器中充入1molA和1molB,5min后达到平衡,设平衡时参加反应的A为x,则:
          A(g)+B(g)?C(g)
开始(mol):1     1      0
转化(mol):x     x      x
平衡(mol):1-x   1-x    x
平衡时C的物质的量分数为60%,则$\frac{x}{1-x+1-x+x}$=60%,解得x=0.75,恒温恒压下,体积之比等于物质的量之比,则平衡后气体的体积为2L×$\frac{(2-0.75)mol}{2mol}$=1.25L,则该温度平衡常数K=$\frac{\frac{0.75}{1.25}}{\frac{(1-0.75)}{1.25}×\frac{(1-0.75)}{1.25}}$=15,设加入A、B的物质的量均为ymol,反应A为amol,表示出平衡时各组分物质的量,再根据C的物质的量分数、平衡常数列方程计算解答.

解答 解:A.恒温恒压下,容器的体积减小,不能用浓度变化量表示平均反应速率,故A错误;
B.增大压强平衡向正反应方向移动,与原平衡相比C的物质的量分数增大,而再升高温度,C的物质的量分数又增大为60%,说明升高温度平衡逆反应方向移动,而升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为放热反应,故B正确;
C.保持其他条件不变,若起始时向容器中加入0.5molA、0.5molB、1.5molC,等效为开始加入2molA、2molB,压强增大平衡正向移动,平衡时C的物质的量分数大于60%,开始时C的物质的量分数为$\frac{1.5mol}{0.5mol+0.5mol+1.5mol}$=60%,故平衡向正反应方向移动,故C错误;
D.t℃时,在2L密闭、恒压容器中充入1molA和1molB,5min后达到平衡,设平衡时参加反应的A为x,则:
          A(g)+B(g)?C(g)
开始(mol):1     1       0
转化(mol):x     x       x
平衡(mol):1-x   1-x     x
平衡时C的物质的量分数为60%,则$\frac{x}{1-x+1-x+x}$=60%,解得x=0.75,恒温恒压下,体积之比等于物质的量之比,则平衡后气体的体积为2L×$\frac{(2-0.75)mol}{2mol}$=1.25L,则该温度平衡常数K=$\frac{\frac{0.75}{1.25}}{\frac{(1-0.75)}{1.25}×\frac{(1-0.75)}{1.25}}$=15,
设加入A、B的物质的量均为ymol,反应A为amol,则:
           A(g)+B(g)?C(g)
开始(mol):y      y      y
转化(mol):a      a      a
平衡(mol):y-a    y-a    a
则$\frac{a}{2y-a}$=60%,整理可得4a=3y,温度相同,平衡常数不变,则$\frac{\frac{a}{2}}{\frac{y-a}{2}×\frac{y-a}{2}}$=15,联立方程解得y=1.6,故D正确,
故选:BD.

点评 本题考查化学平衡有关计算,A选项注意体积发生变化,C选项可以利用平衡常数由浓度商相对大小进行判断但比较繁琐,注意利用等效思想解答,D中关键是平衡常数计算,属于易错题目,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理中正确的是(  )
A.酸中都含有氢元素,所以含有氢元素的化合物一定是酸
B.酸与碱反应有盐和水生成,因此有盐和水生成的反应一定是酸与碱反应
C.碱性溶液能使石蕊试液变蓝,所以能使石蕊试液变蓝的溶液一定呈碱性
D.碳酸盐与盐酸反应放出气体,所以与盐酸反应放出气体的物质一定是碳酸盐

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.如图所示为苯和溴取代反应的实验改进后的装置图,其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉.

填写下列空白:?
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应.该反应中铁屑粉的作用是催化剂写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):
(2)试管C中苯的作用是吸收Br2蒸气;反应开始后,观察D和E两支试管,看到的现象为D、E液面上有白雾,D管中石蕊试液变红,E中有淡黄色沉淀生成
(3)F中发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O
(4)在上述整套装置中,采取了防倒吸措施的装置是DEF(填字母代号).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.已知1-丙醇和2-丙醇的结构简式如下:
1-丙醇:;2-丙醇:

(1)如图1是这两种物质的其中一种的核磁共振氢谱,并且峰面积比分别为1:1:6,据此可知该物质是2-丙醇(填名称);关于1-丙醇和2-丙醇的说法正确的是ABD(多项选择);
A.发生消去反应生成相同产物       B.都能溶于水,也可溶于有机溶剂
C.2-丙醇与1-丙醇互为同系物       D.都可以发生分子间脱水成醚
已知:1-溴丙烷沸点:71℃1-丙醇沸点:97.1℃正丙醚沸点:90℃
实验室可以按图2装置制备1-溴丙烷.将1-丙醇和浓硫酸、溴化钠一起加热(加入几粒沸石),保持69-72℃继续回流2h.蒸馏,收集68-90℃馏出液,用碳酸钠溶液洗至中性,再蒸馏,收集68-76℃馏出液即1-溴丙烷.
(2)A装置名称蒸馏烧瓶;
(3)发生的有机反应的化学方程式为CH3CH2CH2OH+HBr$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2CH2Br+H2O.
(4)为了防止副产物过多,本实验所用硫酸的浓度最好是:C.
A.10%     B.30%   C.70%   D.98.3%
(5)也可以利用丙烯和HBr加成来制备.丙烯是石油裂解的产物,可直接作原料.

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9.苯乙烯(C6H5CH=CH22是合成橡胶和塑料的单体,用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯等.工业上以乙苯C6H5CH2CH3为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯,反应方程式为:C6H5CH2CH3(g)?C6H5CH=CH2(g)+H2(g)△H

(1)已知:H2和CO的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ.mol•L-1和-283.0kJ.mol•L-1
C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)?C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(I)△H=+114.8kJ•mol-1
则制取苯乙烯反应的△H为+117.6KJ/mol
(2)向密闭容器中加入1mol乙苯,在恒温恒容条件下合成苯乙烯,达平衡时,反应的能量变化为QkJ.下列说法正确的是BD.
A.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
B.若继续加入1mol乙苯,苯乙烯转化率增大
C.压缩体积,平衡逆向移动,反应物浓度增大,生成物浓度减小
D.相同条件下若起始加入1mol苯乙烯和1mol氢气,达平衡时反应能量变化为(△H-Q)kJ
(3)向2L密闭容器中加入1mol乙苯发生反应,达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温
度的关系如图所示.700℃时,乙苯的平衡转化率为66.7%,此温度下该反应的平衡常数为$\frac{2}{3}$;温度高于970℃时,苯乙烯的产率不再增加,其原因可能是有机化合物在温度过高时分解.
(4)含苯乙烯的废水排放会对环境造成严重污染,可采用电解法去除废水中的苯乙烯,基本原理是在阳极材料MOx上生成自由基MOx(OH),其进一步氧化有机物生成CO2,该阳极的电极反应式为C6H5CH=CH2+16H2O-40e-=8CO2↑+40H+,若去除0.5mol苯乙烯,两极共收集气体14mol.

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19.我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知反应Fe2O3(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJ•mol-1,该反应在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=60%
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是d.
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:

(3)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=0.15mol/(L•min).
(4)已知氢气的燃烧热286kJ/mol,请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式CH3OH(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H=-481kJ/mol.
(5)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器反应物投入的量反应物的
转化率
CH3OH的浓度能量变化
(Q1、Q2、Q3均大于0)
1mol CO和2mol H2α1c1放出Q1kJ热量
1mol CH3OHα2c2吸收Q2kJ热量
2mol CO和4mol H2α3c3放出Q3kJ热量
则下列关系正确的是ADE
A.c1=c2B.2Q1=Q3C.2α13D.α12=1E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:

(6)B极上的电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O.
(7)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为1.12L(标况下).

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6.(1)常温下,已知0.1mol•L-1一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8
①常温下,0.1mol•L-1 HA溶液的pH=3;写出该酸(HA)与NaOH溶液反应的离子方程式:HA+OH-═A-+H2O;
②pH=3的HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中4种离子物质的量浓度大小关系是:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
③0.2mol•L-1HA溶液与0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中:
c(H+)+c(HA)-c(OH-)=0.05mol•L-1.(溶液体积变化忽略不计)
(2)为实现以下各步的转化,请在括号内填入适当试剂的化学式

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表,则关于此反应认识错误的是(  )
物质XYZQ
反应前质量(g)202137
反应后质量(g)未测32112
A.物质Z可能是该反应的催化剂B.反应后物质X的质量为15g
C.反应中Y、Q的质量比为6:5D.物质Y一定是单质

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.对于碳酸溶液中的电离平衡,电离常数的表达式中正确的是(  )
A.K=$\frac{c(C{O}_{3}^{2-})c({H}^{+})}{c({H}_{2}C{O}_{3})}$B.K=$\frac{c(C{O}_{3}^{2-}){c}^{2}({H}^{+})}{c({H}_{2}C{O}_{3})}$
C.K1=$\frac{c(HC{O}_{3}^{-})c({H}^{+})}{c({H}_{2}C{O}_{3})}$D.K2=$\frac{(C{O}_{3}^{2-})c({H}^{+})}{c(HC{O}_{3}^{-})}$

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