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在一个体积为2L的密闭容器中,高温下发生反应:Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g).其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示.

(1)反应在1min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2g.用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)= 0.1mol•L﹣1•min﹣1 .

(2)反应进行至2min时,若只改变温度,曲线发生的变化如图所示,3min时再次达到平衡,则△H > 0(填“>”、“<”或“=”).

(3)5min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动.下列说法正确的是 c (填写编号).

a.v正先增大后减小  b.v正先减小后增大

c.v逆先增大后减小  d.v逆先减小后增大

表示n(CO2)变化的曲线是 b (填写图中曲线的字母编号).

(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态: 固体总质量保持不变 .


考点:

物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系..

专题:

化学平衡专题.

分析:

(1)根据固体质量增加3.2g,求出生成FeO的量,然后求出二氧化碳的变化量及反应速率;

(2)根据新平衡时CO物质的量增加,判断平衡移动;

(3)根据浓度变化分析反应速率变化;

(4)平衡时各物质的质量保持不变.

解答:

解:(1)Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)中Fe→FeO,固体质量增加3.2g为氧元素的质量,则氧元素的物质的量为0.2mol,说明生成FeO为0.2mol,所以消耗的二氧化碳为0.2mol,所以v(CO2)==0.1mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:0.1mol•L﹣1•min﹣1;

(2)由于建立新平衡时CO物质的量增加,可知升高温度,平衡正向移动,说明正反应吸热,即△H>0,故答案为:>;

(3)充入CO,CO浓度增大,逆反应速率增大,之后逐渐减小;5min时CO2浓度不变,正反应速率不变,平衡逆向移动,CO2浓度增大,正反应速率逐渐增大;n(CO2)的物质的量从原平衡曲线逐渐增大,故答案为:c;b;

(4)平衡时各物质的量不变,由于Fe转化为FeO固体的质量增大,所以当固体总质量保持不变即是平衡状态,故答案为:固体总质量保持不变.

点评:

本题考查了化学平衡的影响因素、平衡状态的判断、反应速率的计算等,难度中等,平衡状态的判断:选择判断的物理量随反应进行发生变化,当该物理量不再变化,说明到达平衡.


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:


下列各组物质,不能按(“”表示反应一步完成)关系转化的是

选项

a

b

c

A

Al2O3

NaAlO2

Al(OH)3

B

AlCl3

Al(OH)3

NaAlO2

C

Al

Al(OH)3

Al2O3

D

MgCl2

Mg(OH)2

MgO

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列实验能达到目的的是

A.用锌与稀硝酸制备H2                B.CaCO3中混有少量NaHCO3,可用加热的方法除去

C.可用蒸馏水来区分NO2和溴蒸气 D.用相互滴加的方法来鉴别AlCl3和氨水两瓶试剂

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列说法正确的是(  )

 

A.

已知a g乙烯气体充分燃烧时生成1 mol CO2和液态水,放出b kJ的热量,则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为2C2H4(g)+6O2(g)═4CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣4b kJ•mol﹣1

 

B.

已知:H2(g)+F2(g)═2HF(g)△H=﹣270 kJ•mol﹣1,则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ

 

C.

500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)△H=﹣38.6 kJ•mol﹣1

 

D.

已知:①C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5 kJ•mol﹣1,②C(s,金刚石)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣395.0 kJ•mol﹣1,则C(s,金刚石)═C(s,石墨)△H=﹣1.5 kJ•mol﹣1

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科目:高中化学 来源: 题型:


在恒温、恒压下,a mol A和b molB在一个容积可变的容器中发生反应:A(g)+2B(g)⇌2C(g),一段时间后达到平衡,生成n mol C.下列说法正确的(  )

 

A.

物质A、B的转化率之比为l:2

 

B.

起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b):(a+b﹣)

 

C.

当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态

 

D.

充入惰性气体,平衡向逆反应方向移动

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科目:高中化学 来源: 题型:


25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A.0.1mol·L-1 AlC13溶液中:H+、Na+、Cl-、SO42-

B.含有0.1mol·L-1 Fe3+的溶液中:Na+、K+、SCN-、NO3-

C.使甲基橙变红色的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-

D.由水电离产生的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液中:NH4+、SO42-、HCO3-、Cl-

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科目:高中化学 来源: 题型:


单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如图所示,下列说法正确的是    (      )

A.S(s,单斜) = S(s,正交)  △H = + 0.33 kJ·mol-1

B.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高

C.正交硫比单斜硫稳定

D.①表示断裂1mol O2中的共价键所吸收的能量比形成l mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ

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科目:高中化学 来源: 题型:


仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是 (  )

选项

实验目的

玻璃仪器

A

分离乙醇和乙酸乙酯的混合物

分液漏斗、烧杯

B

用pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸

100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管

C

用溴水、淀粉­KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱

试管、胶头滴管

D

用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制备并收集NH3

酒精灯、烧杯、导管、集气瓶

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科目:高中化学 来源: 题型:


工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。

烧瓶C中发生反应如下:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)   (I)

2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)                 (II)

S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)                   (III)

(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若                                             ,则整个装置气密性良好。装置D的作用是                                  。装置E中为           溶液。

(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为              。

(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择           。

     a.蒸馏水   b.饱和Na2SO3溶液   c.饱和NaHSO3溶液   d.饱和NaHCO3溶液

    实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是            。已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是               。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有                   。

    a .烧杯    b .蒸发皿      c.试管      d .锥形瓶

(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:                                                                           

 已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O

    供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

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