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工业上采用乙苯脱氢制备苯乙烯,反应体系同时发生两步可逆反应,其能量变化情况如下如图1

(1)总反应△H=
 

(2)下列叙述不能说明反应体系已达到平衡状态的是
 

A.v(CO)=v(CO)          B.消耗1mol CO2同时生成1mol H2O
C.c(CO2)=c(CO)            D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)某化学兴趣小组欲探究在相同压强条件下,CO2用量和温度条件对乙苯脱氢反应(   )的影响,并设计了如下实验:
 试验编号  乙苯  CO(g)/mol  H(g)/mol  温度/℃
 3.0  9.0  0  550
 3.0  9.0  0  600
 3.0  0  9.0  550
①乙苯脱氢反应的化学平衡常数表达式为
 

②实验III使用9.0molHe的目的是
 

③经实验测得,三组实验中乙苯的转化随时间变化如图2示.其中未知曲线代表的是实验
 
(填“Ⅱ”或“Ⅲ”).请用平衡移动原理解释该条件改变对乙苯转化率产生影响的原因:
 
考点:化学平衡状态的判断,反应热和焓变,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素
专题:化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析:(1)根据盖斯定律结合热化学方程式分析;
(2)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆速率之比等于化学计量数之比(不同物质),各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化;
(3)①化学反应的平衡常数表达K=
各个生成物平衡浓度系数次方的乘积
各个反应物平衡浓度系数次方的乘积
,据此来书写;
②根据实验目的和对照试验知识来回答判断;
③根据实验目的是探究CO2用量和温度条件对乙苯脱氢反应的影响来回答.
解答: 解:(1)反应①+反应②得到:,所以该反应的反应热为:△H=△H1+△H2=-125kJ/mol-41kJ/mol=-166 kJ/mol,故答案为:-166 kJ/mol;
(2)A.v(CO)=v(CO),正、逆反应速率的比值恒定,说明正逆反应速率是相等的,所以达到了化学平衡状态,故A错误;
B.消耗1mol CO2同时生成1mol H2O,只能表示反应的正方向速率,不能说明正逆反应速率相等,故B正确;
C.c(CO2)=c(CO)不是化学平衡状态的特征,故C正确;
 D.反应前后气体物质的量改变,质量守恒,混合气体的平均相对分子质量会改变,当M不变化,证明达到了平衡,故D错误.
故选BC;
(3)①化学反应的平衡常数表达K=
各个生成物平衡浓度系数次方的乘积
各个反应物平衡浓度系数次方的乘积
=
c(苯乙烯)?c(H2)
c(乙苯)

故答案为:
c(苯乙烯)?c(H2)
c(乙苯)

②实验III使用9.0molHe,在改变CO2用量的同时,可以保持反应体系的压强不变,
故答案为:在改变CO2用量的同时,保持反应体系的压强不变;
③根据图2所示.未知曲线中,乙苯的转化率降低,化学反应逆向移动,实验Ⅲ符合图示信息,对于平衡:,通入CO2,CO2与H2反应,使c(H2)下降,平衡向正反应方向移动,乙苯的转化率提高,
故答案为:Ⅲ;对于平衡:,通入CO2,CO2与H2反应,使c(H2)下降,平衡向正反应方向移动,乙苯的转化率提高.
点评:本题综合性较大,涉及化学平衡状态的判断、浓度熵规则、化学平衡的计算等知识,注意知识的归纳和整理是关键,难度大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

下列说法不正确的是(  )
A、化学反应的速率越大,化学反应的限度越大
B、化学反应中既有物质变化,又有能量变化
C、化学反应的实质是旧键的断裂,新键的形成
D、可逆反应达到化学平衡状态,反应依然在进行

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科目:高中化学 来源: 题型:

在如图所示的装置中,若通直流电5min时,铜电极质量增加2.16g,试回答:
(1)电源电极Y为
 
极.
(2)pH变化:A
 
,B
 
,C
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).设电解前后溶液体积无变化,且气体、固体的加入对溶液体积无影响.完成以下两题:
(3)假设A中KCl的浓度足够大,5min时为使A烧杯中溶液恢复至原来状态(浓度、体积均与原来相同),则应在A烧杯中加入
 
mol
 
(填名称).
(4)通电5min时,B中共收集224mL气体(标准状况),则要使B烧杯中溶液恢复至原来状态,则应在B烧杯中加入
 
mol
 
(填化学式).

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科目:高中化学 来源: 题型:

金属镍及其化合物在能源、材料等工业中都有重要用途.
(1)四羰基镍[Ni(CO)4]为无色挥发性剧毒液体.熔点-25℃,沸点43℃,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂,呈四面体构型.四羰基镍中镍原子的杂化类型是
 
,该化合物的晶体类型是
 
,镍原子和羰基之间的作用力为
 

(2)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛用途.已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd+2NiOOH+2H2O
 充电 
.
放电
Cd(OH)2+2Ni(OH)2,放电时,负极附近溶液PH将
 
;充电时,阳极的电极反应式为
 

(3)目前,利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展,如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图:
①基态Ni原子的电子排布式是
 

②该合金储氢后,含1molLa的合金可吸附H2的数目为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如表所示:
成分 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaS 其他不溶于酸的物质
质量分数(%) 65~66 3.5~5.0 1.5~3.5 0.2~0.8 0.2~1.1 1.0~1.8 23-26
用电石浆可生产无水CaCl2,某化工厂设计了以下工艺流程:

已知氯化钙晶体的化学式是:CaCl2?6H2O;H2S是一种酸性气体,且具有还原性.
(1)反应器中加入的酸应选用
 

(2)脱色槽中应加入的物质X是
 
;设备A的作用是
 
;设备B的名称为
 
;设备C的作用是
 

(3)为了满足环保要求,需将废气H2S通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是
 
.反应的化学方程式为
 

A.水        B.浓硫酸         C.石灰乳          D.硝酸
(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是
 

(5)氯碱工业电极方程式
 

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已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
A.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)    B.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-
C.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)   D.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+
(1)若为NH4Cl 溶液,则四种离子浓度的由大到小的顺序是
 
.(填序号)
(2)若为等体积等浓度的HCl 和NH4Cl 混合形成的溶液,则四种离子浓度的由大到小的顺序是
 

若为等体积等浓度的NH3?H2O 和NH4Cl 混合形成的溶液,四种离子浓度的由大到小的顺序是
 

(3)若该溶液是由体积相等的HCl溶液和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)
 
c(NH3?H2O)(填“>”、“<”、或“=”,下同),混合后溶液中c(OH-
 
c(NH4+).

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科目:高中化学 来源: 题型:

A、B、C、D、E代表单质或化合物,它们之间的相互转换关系如图所示.A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质.
请填空:
(1)形成单质A的原子的结构示意图为:
 
,它的最高化合价为:
 

(2)B和碳反应生成A和E的化学方程式是:
 

(3)B和氢氧化钠溶液反应的离子方程式是:
 

(4)请列举一条A的用途:
 

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某同学在实验室进行以下实验,请将实验①②③的现象和离子反应方程式填入实验报告中.

编号 现象 离子方程式
   
   
   

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甲、乙两烧杯分别盛有80g、100g浓度相同的NaOH溶液,在一定温度下分别蒸发10g水后,乙烧杯中溶液恰好饱和,此时甲烧杯中的溶液(  )
A、刚好形成饱和溶液
B、仍为不饱和溶液
C、是饱和溶液,且有晶体析出
D、可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液

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