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11.已知在2L的容器中进行下列可逆反应,各物质的有关数据如下:
aA(g)+bB(g)?2C(g)
起始物质的量浓度(mol/L)1.510
2s末物质的量浓度(mol/L)0.90.80.4
则:①该可逆反应的化学方程式可表示为3A(g)+B(g)?2C(g);
②0到2s用物质B来表示的反应速率为0.1mol/(L•s);
③从反应开始到2s末,A的转化率为40%;
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是BE.
A.vB(反应)=vC(生成)                      B.容器内气体的总压强保持不变
C.容器内气体的密度不变             D.vA:vB:vC=3:2:2
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变.

分析 由表格中数据可知,A、B、C的浓度变化量之比为(1.5-0.9):(1-0.8):(0.4-0)=3:1:2,由速率之比等于化学计量数之比可知,a=3,b=1,则
        3A(g)+B(g)?2C(g)
开始  1.5          1            0
转化  0.6        0.2          0.4
2s     0.9         0.8         0.4
然后结合v=$\frac{△c}{△t}$、转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%及平衡的特征“等、定”判定平衡状态来解答.

解答 解:(1)①A、B、C的浓度变化量之比为(1.5-0.9):(1-0.8):(0.4-0)=3:1:2,由速率之比等于化学计量数之比可知,a=3,b=1,则反应为3A (g)+B (g)?2C(g),故答案为:3A (g)+B (g)?2C(g);  
②0到2s用物质B来表示的反应速率为$\frac{1mol/L-0.8mol/L}{2s}$=0.1 mol/(L•s),
故答案为:0.1 mol/(L•s);
③从反应开始到2s末,A的转化率为$\frac{0.6mol/L}{1.5mol/L}$×100%=40%,
故答案为:40%;                         
④A.vB(反应)=vC(生成),同种物质的正逆反应速率不等,不是平衡状态,故不选;                      
B.容器内气体的总压强保持不变,各物质的物质的量不变,为平衡状态,故选;
C.质量、体积均不变,容器内气体的密度始终不变,不能判定平衡状态,故不选;            
D.vA:vB:vC=3:2:2始终存在,不能判定平衡状态,故不选;
E.容器内气体C的物质的量分数保持不变,为平衡状态,故选;
故答案为:BE.

点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握表格中数据的应用、速率及转化率计算、平衡判定等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意平衡的特征分析平衡状态,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图1所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇(含18O)、无水醋酸钠,D中放有含有酚酞饱和碳酸钠溶液
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH
②有关有机物的沸点:
试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点/℃34.778.511877.1
请回答:
(1)浓硫酸的作用是制乙酸、催化剂、吸水剂并作催化剂、脱水剂;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:CH3COOH+CH3CH218OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3CO18OC2H5+H2O
(2)球形干燥管C的作用是冷凝和防止倒吸、冷凝.反应结束后D中的现象是液体分层,溶液分层,上层无色油体液体,下层溶液颜色变浅
(3)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸并吸收乙醇,减少乙酸乙酯的溶解
(4)欲从D中得到乙酸乙酯的分离方法是分液;从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入生石灰,并用蒸馏法分离出乙醇,再用法除去乙醚,而得到纯净的乙酸乙酯
(5)某化学课外小组设计了如图2所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹,加热装置已略去),与上如图装置相比,此装置的主要优点有(填写处两点)①增加了温度计,便于控制发生装置中反应液的温度,减少副产物的发生,②增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.现用邻苯二甲酸氢钾标准溶液来测定NaOH溶液的浓度.用氢氧化钠溶液来滴定邻苯二甲酸溶液时有下列操作:
①向溶液中加入1~2滴指示剂    ②取20mL标准溶液放入锥形瓶中
③用氢氧化钠溶液滴定至终点    ④重复以上操作
⑤用天平精确称取5.105g邻苯二甲酸氢钾(相对分子质量为204.2)固体配成250mL标准溶液(测得pH约为4.2).
⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度.
(1)以上各步中,正确的(填序号)操作顺序是⑤②①③④⑥,上述②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要使用的仪器是酸式滴定管.选用指示剂是:酚酞
(2)滴定,并记录NaOH的终读数.重复滴定几次,数据记录如下表:
         滴定次数
实验数据
1234
V(样品)/mL20.0020.0020.0020.00
V(NaOH)/mL(初读数)0.100.300.000.20
V(NaOH)/mL(终读数)20.0820.3020.8020.22
V(NaOH)/mL(消耗)19.9820.0020.8020.02
某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为:
V(NaOH)=$\frac{19.98+20.00+20.80+20.02}{4}$20.20mL,他的计算合理吗?理由是不合理;第3组数据和其他三组相差较大,不应采用
通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢  氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a<20.02(填“>”、“<”或“=”)
(3)步骤②中在观察滴定管的起始读数时,要使滴定管的尖嘴部分充满溶液,如果滴定管内部有气泡,赶走气泡的操作快速放液.
(4)滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定,此操作对实验结果偏小(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s)012345
n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)上述反应在第5s时,NO的转化率为65%.
(2)如图中表示NO2变化曲线的是b.用O2表示0~2s内该反应的平均速率v=1.5×10-3mol•L-1•s-1
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是bc.
a.v(NO2)=2v(O2)          b.容器内压强保持不变
c.v(NO)=2v(O2)       d.容器内密度保持不变
(4)铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸.工作时该电池总反应式为:PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4↓+2H2O,据此判断工作时正极反应为PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O.
(5)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水.当它们混合反应时,即产生大量无污染物质并放出大量热.反应的化学方程式为N2H4+2H2O2=N2+4H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.《华北电力大学学报:社会科学版》2014年第2期的文章《欧盟暂停征收航空碳排放税的法律思考》,该文章从欧盟暂停征收航空碳排放税的背景人手,分析了欧盟征收航空碳排放税的争议焦点所在,最后对欧盟暂停征收航空碳排放税进行了评析,并提出征收航空碳排放税是未来趋势的观点,希望在反对声中换一个视角来阐述征收航空碳排放税对于环境保护、技术革新和国际法的促进作用.
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O
(2)在2L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F.当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如表:
 n/mol
T/℃
 活性炭NO  E F
 初始 2.0300.100  0 0
 T1 2.000 0.040 0.030 0.030
 T2 2.005 0.050 0.025 0.025
上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2
①计算:K1=$\frac{9}{16}$.
②根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号)C.
A. T1>T2     B. T1<T2      C.无法比较
(3)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H=-41kJ/mol
已知:2H2O (g)═2H2(g)+O2(g);△H=+484kJ/mol,
①写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566 kJ/mol.
②某温度下,在一容积可变的容器中,CO转化生成CO2的反应达到平衡时,CO、O2和CO2的物质的量分别为4mol、2mol、和4mol.保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是:(填序号)A.
A. 均增加1mol   B. 均加倍   C. 均减少1mol   D. 均减半.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

16.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:

(1)已知:
化学键C-HC-CC═CH-H
键能/kJ•mol-1412348612436
计算上述反应的△H=+124 kJ•mol-1
(2)维持体系温度和总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应.已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=$\frac{n{α}^{2}}{(1-{α}^{2})V}$(用α等符号表示).
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应.在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)如图所示:

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实正反应为气体分子数增大的反应,保持压强不变,加入水蒸气,容器体积应增大,等效为降低压强,平衡向正反应方向移动.
②控制反应温度为600℃的理由是600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高,温度过低,反应速率较慢,转化率较低,温度过高,选择性下降,高温下可能失催化剂失去活性,且消耗能量较大.
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺-乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯.保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2═CO+H2O,CO2+C═2CO.新工艺的特点有①②③④(填编号).
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利于CO2资源利用.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

3.工业生产硝酸铵的流程如图1所示
(1)硝酸铵的水溶液呈(填“酸性”、“中性”或“碱性”);其水溶液中各离子的浓度大小顺序为:c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-
(2)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图2.
①曲线a对应的温度是200℃.
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是ACDE
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.P点原料气的平衡转化率接近100%,是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件
C.图2中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
D.M点对应的H2转化率是75%
E.如果N点时c(NH3)=0.2mol•L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93
(3)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为二步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH22 (s)△H=-134kJ/mol
(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如图3所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第二步反应决定,总反应进行到55min时到达平衡.
②反应进行到10min时测得CO2的物质的量如图3所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=0.148mol•L-1•min-1
③在图4中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.K2SO4是无氯优质钾肥,MnSO4•H2O在工业、农业等方面有广泛的应用.以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和MnSO4•H2O的工艺流程如图1:

(1)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是取少量样品于试管中配成溶液,滴加过量Ba(NO32溶液,取上层清液滴加AgNO3溶液.
(2)已知软锰矿浆主要成分是MnO2,反应IV的化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4
(3)取一定量MnSO4•H2O样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如图2所示(样品在300℃时已完全失去结晶水,900℃以上残留固体为金属氧化物).试通过计算确定曲线中B段所表示物质的化学式(写出计算过程).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

1.某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO32-、SO42-,为检验溶液中所含的某些阴离子,限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞溶液.检验其中OH-的实验方法省略,检验其他阴离子的过程如图所示.
(1)图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是
①Ba(NO32,②HCl,③HNO3,④Br2,⑤AgNO3
(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是aSO32-、bSO42-、cCl-
(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是BaSO3+2H+═Ba2++SO2↑+H2O.
(4)无色溶液C加试剂③的主要目的是中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰.

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