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13.一定温度下,在2L密闭容器中加入4.0molA和6.0molB,发生如下可逆反应:2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g).反应10 min后达到平衡,此时D的浓度为0.5molL-1.下列说法正确的是(  )
A.前10min反应的平均速率v(C)=0.1 mol/(L•min)
B.反应达到平衡时B的平衡浓度是1.5 mol•L-1
C.恒温下,将反应容器体积压缩为原来的一半,则D的平衡浓度小于1.0 mol•L-1
D.10 min后在容器中加入A,重新建立平衡时A的转化率一定大于50%

分析 依据化学平衡三段式列式计算,反应10min后达平衡,此时D的浓度为0.5mol/L,物质的量为0.5mol/L×2L=1mol,
                       2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g)
起始量(mol)  4              6            0          0
变化量(mol)  2             3            4           1
平衡量(mol)  2            3            4            1
A、反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算;
B、浓度c=$\frac{n}{V}$计算;
C、反应前后气体体积不变,恒温下将反应容器体积缩小一半,压强增大,平衡不动;
D、10min后向容器中加入A,平衡正向进行,本身转化率减小;

解答 解:依据化学平衡三段式列式计算,反应10min后达平衡,此时D的浓度为0.5mol/L,物质的量为0.5mol/L×2L=1mol,
              2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g)
起始量(mol)  4       6        0      0
变化量(mol)  2       3       4       1
平衡量(mol)  2       3       4       1
A、前10min反应的平均速率V(C)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{4mol}{2L}}{10min}$=0.20mol/L•min,故A错误;
B、反应达平衡时B的平衡浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L,故B正确;
C、反应前后气体体积不变,恒温下将反应容器体积缩小一半,压强增大衡不动,D的平衡浓度=$\frac{1mol}{1L}$=1.0mol/L,故C错误;
D、平衡后A转化率=$\frac{2mol}{4mol}$×100%=50%,10min后向容器中加入A,平衡正向进行,本身转化率减小,重新平衡时A的转化率一定小于50%,故D错误;
故选B

点评 本题考查了化学平衡的计算应用,主要是反应速率、转化率的计算,主要是一些化学平衡的分析判断,掌握基础是关键,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:解答题

10.l,6-己二酸(G)是合成尼龙的主要原料之一,可用含六个碳原子的有机化合物氧化制备.下图为A通过氧化反应制备G的反应过程(可能的反应中间物质为B、C、D、E和F):

(1)化合物A中含碳87.8%,其余为氢,A的化学名称为环己烯.
(2)C到D 的反应类型为氧化反应.
(3)F的结构简式为
(4)B、C、D三种中间物质中,核磁共振氢谱出峰最多的是D,最少的是B.
(5)尼龙是一种有机高分子化合物,由G合成尼龙的化学方程式为
(6)由A通过两步反应制备1,3-环己二烯的合成路线为$\stackrel{Br_{2}/CCl_{4}}{→}$$→_{△}^{NaOH/C_{2}H_{5}OH}$

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科目:高中化学 来源:2017届安徽省黄山市高三上月考二化学卷(解析版) 题型:选择题

Cyrneine A对治疗神经系统疾病有着很好的疗效。可用香芹酮经过多步反应合成:,下列说法不正确的是( )

A.香芹酮的分子式为C10H14O

B.Cyrneine A可以发生加成反应、消去反应和氧化反应

C.香芹酮和Cyrneine A均能使酸性KMnO4溶液褪色

D.与香芹酮互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢原子的酚类化合物共有3种

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.氢气是一种清洁能源.科学家探究太阳能制氢技术,设计流程图如图1:

信息提示:以下反应均在150℃发生
2HI(aq)?H2(g)+I2(g )△H1
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)△H2
2H2SO4(l)?2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)△H3
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H4
请回答下列问题:
(1)△H4与△H1、△H2、△H3之间的关系是:△H4=2△H1+2△H2+△H3
(2)该制氢气技术的优点是物质循环利用,能源来自太阳能,无污染且取之不尽用之不竭(两个要点,一个是物质循环、一个是能量),若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自发进行,则△H<0(填“>”,“<”或“=”).
(3)在某温度下,H2SO4在不同催化剂条件下分解产生氧气的量随时间变化如图2所示.则下列说法正确的是BD.
A.H2SO4分解反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea( B )>Ea(C )
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明该反应已经达到平衡
C.0~4小时在A催化剂作用下,H2SO4分解的平均速率v(O2)=1250mol•h-1
D.不同催化剂的催化效果不同,是因为活化分子百分数不相同
(4)对于反应:2HI(g)?H2(g)+I2(g),在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:
t/min020406080120
x(HI)10.910.850.8150.7950.784
x(HI)00.600.730.7730.7800.784
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:$K=\frac{0.108×0.108}{{{{0.784}^2}}}$.
②上述反应中,正反应速率为v=k•x2(HI),逆反应速率为v=k•x(H2)•x(I2),其中k、k为速率常数,则k为k=$\frac{K正}{K}$(以K和k表示).若k=0.0027min-1,在t=40min时,v=1.95×10-3min-1
③由上述实验数据计算得到v~x(HI)和v~x(H2)的关系可用图3表示.当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为A、E(填字母)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.研究氮及其化合物对化工生产有重要意义.
(1)工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时N2的物质的量浓度随时间的变化,图乙表示在其他条件不变的情况下,改变起始投料中H2与N2的物质的量之比(设为n)对该平衡的影响

①已知图甲中0~t1 min内,v(H2)=0.03mol•L-1•min-1,则t1=30 min;若从t2 min起仅改变一个反应条件,则所改变的条件可能是降低温度或增大H2浓度(填一种即可);图乙中,b点时n=3.
②已知某温度下该反应的K=10,该温度下向容器中同时加入下列浓度的混合气体:c(H2)=0.1mol•L-1,c(N2)=0.5mol•L-1,c(NH3)=0.1mol•L-1,则在平衡建立过程中NH3的浓度变化趋势是逐渐减小(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”).
(2)已知肼(N2H4)是二元弱碱,其电离是分步的,电离方程式为N2H4+H2O?N2H5++OH-、N2H5++H2O?N2H62++OH-
(3)中国航天科技集团公司计划在2015年完成20次宇航发射任务.肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气.
已知:①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l)
△H1=-195kJ•mol-1
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)
△H2=-534.2kJ•mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式:2N2H4(l)++N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-873.4 kJ•mol-1
(4)以NO2为原料可以制得新型绿色硝化剂N2O5,原理是先将NO2转化为N2O4,然后采用电解法制备N2O5,其装置如图丙所示,两端是石墨电极,中间隔板只允许离子通过,不允许水分子通过.
①已知两室加入的试剂分别是:a.硝酸溶液;b.N2O4和无水硝酸,则左室加入的试剂应为b(填代号),其电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
②若以甲醇燃料电池为电源进行上述电解,已知:CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1,又知甲醇和水的汽化热分别为11kJ•mol-1、44kJ•mol-1,标准状况下,该燃料电池消耗0.5mol CH3OH产生的最大电能为345.8kJ,则该电池的能量效率为95%(电池的能量效率=电池所产生的最大电能与电池所释放的全部能量之比).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.硫酸是基础化工的重要产品,硫酸的消费量可作为衡量一个国家工业发展水平的标志.生产硫酸的主要反应为:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)SO3(g)
(1)恒温恒容下,平衡体系中SO3的体积分数[ϕ(SO3)]和y与SO2、O2的物质的量之比$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$的关系如图1:

则b点$\frac{n(S{O}_{2})}{n({O}_{2})}$=2;y为D(填编号).
A.平衡常数   B.SO3的平衡产率    C.O2的平衡转化率      D.SO2的平衡转化率.
(2)Kp是以各气体平衡分压代替浓度平衡常数Kc中各气体的浓度的平衡常数.在400~650℃时,Kp与温度(T/K)的关系为lgKp=-4.6455,则在此条件下SO2转化为SO3反应的△H<0(填“>0”或“<0”).
(3)①该反应的催化剂为V2O5,其催化反应过程为:
SO2+V2O5?SO3+V2O4K1 $\frac{1}{2}$O2+V2O4?V2O5K2
则在相同温度下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=(K1×K22(以含K1、K2的代数式表示).
②V2O5加快反应速率的原因是降低反应的活化能,活化分子百分数增大,有效碰撞几率提高,其催化活性与温度的关系如图2:
(4)在7.0% SO2、11% O2、82% N2时,SO2平衡转化率与温度、压强的关系如图3:
则460℃、1.0atm下,SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)SO3(g)的Kp=113$at{m}^{\frac{1}{2}}$ (各气体的分压=总压×各气体的体积分数).(已知:=0.28)
(5)压强通常采用常压的原因是常压下SO2的平衡转化率已经很大,再增大压强,对设备要求较高,综合第(3)、(4)题图给信息,工业生产最适宜的温度范围400℃-500℃,你认为最主要的原因是C.
A.原料转化率最大     B.已达到反应装置所能承受的最高温度    C.催化剂的活性最高.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)NO2可用水吸收,相应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO.利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O也可以处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是6.72L.
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ/mol
则反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的△H=-41.8kJ/mol.
(3)如图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等,一定条件下发生2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的反应.问:
①起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va=Vc;(填“>”“<”或“=”下同)
②反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va<Vc
③如起始在a、c两容器中通入等量的He,则此时三容器起始压强为Pa>Pb=Pc;起始反应速率关系为Va=Vb>Vc

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.吸氧腐蚀的实质是铁在水的存在下被氧气氧化,这一腐蚀过程因吸收了氧气而被称为吸氧腐蚀.发生吸氧腐蚀的正极反应是O2+4e-+2H2O=4OH-,负极反应是Fe-2e-=Fe2+

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.某反应体系的物质有H2SO4、Cu2O、Fe2(SO43、CuSO4、FeSO4、H2O.
(1)请将Cu2O之外反应物与生成物分别填入横线内并配平.
Cu2O+Fe2(SO43+H2SO4→2CuSO4+2FeSO4+H2O
(2)反应中,被还原的元素是Fe,还原剂是Cu2O.
(3)每1molCu2O完全反应,转移的电子数目为2NA或12.04×1023

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