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4.分别在密闭容器的两个反应室中进行如下反应:
左反应室:A(g)+2B(g)?2C(g) 右反应室:2Z(g)?X(g)+Y(g)
在反应室之间有无摩擦、可自由滑动的密封板隔断.反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如图所示:

(1)A (g)+2B(g)?2C(g)的△H<0(填“>”、“<”或“=”).
(2)在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,X的体积分数b(填序号).
a.一定相等  b.一定不相等 c.大于  d.小于
(3)达到平衡(Ⅰ)时,A的转化率为$\frac{5}{11}$,C的体积分数为$\frac{5}{14}$.
(4)达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10:11.

分析 (1)右室中混合物总物质的量不变,平衡(I)、平衡(Ⅱ)左右两室的温度、压强相同,体积之比等于物质的量之比,由图可知,平衡(I)降低温度达新平衡平衡(Ⅱ),隔板由2.8处移至2.6处,左室的气体的物质的量减小,降低温度平衡向正反应移动;
(2)降低温度,右室的平衡一定移动,气体总的物质的量不变,X的含量一定变化;
(3)右室的混合物总物质的量不变为2mol,左右两室的压强、温度相等,同温同压下,体积之比等于物质的量之比,据此计算平衡(I)中左室混合气体总的物质的量,利用差量法计算参加反应A的物质的量、生成的C的物质的量,进而计算A的转化率、C的体积分数;
(4)右室中混合气体总物质的量不变,温度恒定,则达到平衡I时,体系压强与反应开始时体系压强之比等于体积之比.

解答 解:(1)右室中混合物总物质的量不变,平衡(I)、平衡(Ⅱ)左右两室的温度、压强相同,体积之比等于物质的量之比,由图可知,平衡(I)降低温度达新平衡平衡(Ⅱ),隔板由2.8处移至2.6处,左室的气体的物质的量减小,降低温度平衡向正反应移动,降低温度平衡向放热反应移动,故该反应正反应为放热反应,则△H<0,故答案为:<;
(2)降低温度,右室的平衡一定移动,气体总的物质的量不变,E的含量一定变化,平衡(I)和平衡(Ⅱ)中,E的体积分数一定不相等,故选:b;
(3)右室中混合物总物质的量不变为2mol,左右两室的压强、温度相等,同温同压下,体积之比等于物质的量之比,平衡(I)中左室混合气体总的物质的量为$\frac{2.8}{2.2}$×2mol=$\frac{28}{11}$mol,令参加反应的A的物质的量为amol,则:
A(g)+2B(g)?2C(g) 物质的量减少△n
1              2              1
$\frac{5}{11}$mol        $\frac{10}{11}$mol        3mol-$\frac{28}{11}$mol=$\frac{5}{11}$mol
所以A的转化率为$\frac{\frac{5}{11}mol}{1mol}$=$\frac{5}{11}$,
C的体积分数为$\frac{\frac{10}{11}mol}{\frac{28}{11}mol}$=$\frac{5}{14}$
故答案为:$\frac{5}{11}$;$\frac{5}{14}$;
(4)右室中混合气体总物质的量不变,温度恒定,则达到平衡I时,体系压强与反应开始时体系压强之比等于体积之比,即压强之比为2:(5-2.8)=10:11,
故答案为:10:11.

点评 本题考查化学平衡计算与化学平衡移动,清楚左右两室的温度、压强相同,体积之比等于物质的量之比是解题关键,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

18.下列有关实验操作正确的是(  )
A.用pH试纸测量新制氯水的pH
B.用10mL量筒量取5.2mL的盐酸
C.用托盘天平称取25.20gNaCl
D.用量筒量取20mL0.5000 mol•L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.1000 mol•L-1H2SO4溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.已知以下两个氧化还原反应的化学方程式:
①2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2
②2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe
(1)反应①中每生成1mol O2,转移电子的物质的量是4mol.
(2)用单线桥表示反应②中的电子转移情况.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.如图是实验室制取溴苯的装置图
(1)三颈瓶内苯参加反应的化学方程式是C6H6+Br2$\stackrel{Fe}{→}$C6H5Br+HBr.
(2)锥形瓶中导管出口附近出现的现象是有白雾生成,
导管口不能插入锥形瓶中的液面之下,其目的是防止倒吸.
(3)采用冷凝管的作用是冷凝回流,干燥管的作用是吸收HBr与Br2,防止污染空气.
(4)反应结束向三颈瓶中加入氢氧化钠溶液,作用是除去溴苯中Br2等杂质.
(5)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向锥形瓶中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀(填现象),则能证明.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

19.正丁醚常用作有机反应的溶剂.实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如图:
2CH3CH2CH2O$?_{135℃}^{浓硫酸}$(CH3CH2CH2CH22O+H2O
 反应物和产物的相关数据如表:
相对分子质量沸点/℃密度/g/cm3水中溶解性
  正丁醇   74  117.20.8109 微溶
  正丁醚   130  142.00.7704几乎不溶
①将6mL浓硫酸和37g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石.
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间.
③分离提纯:待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70mL水的
分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物.
④粗产物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗涤,
分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙.
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11g.
答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为:应先加将浓H2SO4滴加到正丁醇中.
(2)加热A前,需先从b(填“a”或“b”)口向B中通入水.
(3)步骤③的目的是初步洗去浓H2SO4,振摇后静置,粗产物应上(填“上”或“下”)口倒出.
(4)步骤④中最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐Na2SO4
(5)步骤⑤中加热蒸馏时应收集D(填选项字母)左右的馏分.
A、100℃B、117℃C、135℃D、142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A.分水器中上层液体的主要成分为正丁醇,下层液体的主要成分为水.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

9.已知反应:
①2K2CrO4+H2SO4=K2Cr2O7+K2SO4+H2O; 
②Fe2(SO43+2HI=2FeSO4+I2+H2SO4
③[1]K2Cr2O7+[6]FeSO4+[7]H2SO4=[3]Fe2(SO43+[1]Cr2(SO43+[1]K2SO4+[7]H2O
(1)上述三个反应中,属于氧化还原反应的是②③(填序号);
(2)配平反应③的化学方程式;
(3)K2Cr2O7、I2、Fe3+三种微粒氧化性由强到弱的顺序:K2Cr2O7>Fe3+>I2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列说法正确的是(  )
A.向0.1mol•L-1氨水中加入适量NH4Cl(s),则混合液中c(NH4+)与c(NH3•H2O)之比增大
B.25℃时,0.1mol•L-1氨水和0.05 mol•L-1氨水中c(OH-)之比是2:1
C.0.1mol•L-1 CH3COOH溶液中,c(CH3COO-)=c(H+
D.向0.1mol•L-1KNO3溶液中,滴加稀盐酸至溶液pH=5,此时混合液中c(K+)<c(NO3-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.实验室制取二氧化碳选用的药品是(  )
A.石灰石和稀硫酸B.碳酸钠和稀盐酸C.石灰石和稀盐酸D.碳酸钠和稀硫酸

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列化学事实,能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.对于可逆反应:H2(g)+Br2(g)?2HBr(g)达到化学平衡后,增大压强时,混合气体颜色变深
B.合成氨工业中温度选择为500°C
C.配制Al2(SO43溶液时加入少量稀硫酸
D.合成氨工业采用循环操作,可提高原料利用率

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