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1.一定温度下,在2L的密闭容器中加入4mol A和6mol B,发生如下反应:2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g),反应10min后达到平衡,此时D的浓度是0.5mol•L-1.下列说法正确的是(  )
A.10 min后向容器中加入A,再次达平衡时,A的转化率一定大于50%
B.前10 min内反应的平均速率υ(C)=0.1 mol•L-1•min-1
C.恒温下,将压强变为原来的2倍,则再次达平衡时D的浓度小于1 mol•L-1
D.反应达平衡时c(B)=1.5 mol•L-1

分析 一定温度下,在2L的密闭容器中加入4mol A和6mol B,反应10min后达到平衡,此时D的浓度是0.5mol•L-1,则:
               2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g)
起始浓度(mol/L):2      3       0       0
变化浓度(mol/L):1      1.5     2       0.5
平衡浓度(mol/L):1      1.5     2       0.5
A.原平衡中A的转化率为50%,10 min后向容器中加入A,再次达平衡时,A的转化率小于原平衡;
B.根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(C);
C.恒温下,将压强变为原来的2倍,容器体积缩小一半,反应气体气体体积不变,平衡不移动,D的浓度为原平衡2倍;
D.由上述计算可知,反应达平衡时c(B)=1.5 mol•L-1

解答 解:一定温度下,在2L的密闭容器中加入4mol A和6mol B,反应10min后达到平衡,此时D的浓度是0.5mol•L-1,则:
               2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g)
起始浓度(mol/L):2      3       0       0
变化浓度(mol/L):1      1.5     2       0.5
平衡浓度(mol/L):1      1.5     2       0.5
A.原平衡中A的转化率为$\frac{1mol/L}{2mol/L}$×100%=50%,10 min后向容器中加入A,再次达平衡时,A的转化率小于原平衡,故再次达平衡时,A的转化率一定小于50%,故A错误;
B.前10 min内反应的平均速率υ(C)=$\frac{2mol/L}{10min}$=0.2 mol•L-1•min-1,故B错误;
C.恒温下,将压强变为原来的2倍,容器体积缩小一半,反应气体气体体积不变,平衡不移动,D的浓度为原平衡2倍,即D的浓度等于1 mol•L-1,故C错误
D.由上述计算可知,反应达平衡时c(B)=1.5 mol•L-1,故D正确,
故选:D.

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、反应速率计算,难度不大,注意掌握三段式在化学平衡计算中应用.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列实验事实能用同一原理解释的是(  )
A.SO2、Cl2均能使品红溶液褪色
B.NH4Cl晶体、固态碘受热时均能变成气体
C.苯酚,乙烯均能使溴水褪色
D.福尔马林,葡萄糖与新制的Cu(OH)2共热均有红色沉淀

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.在A装置中用4.35gMnO2与50mL12mol/L的足量浓盐酸反应制Cl2,当MnO2完全反应后,再向反应后的溶液中加入过量的AgNO3溶液,假设整个过程中产生的Cl2全部排出并且无氯化氢气体挥发出来,请计算生成AgCl沉淀的质量.(写出计算过程)

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9.“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视.所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题.
(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:
5 C+4 KMnO4+6 H2SO4→5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O;
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组温度℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
COH2OH2CO
1650421.62.46
2900210.41.63
3900abcdt
①实验1条件下平衡常数K=2.67(取小数二位,下同);
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值<1 (填具体值或取值范围);
③实验4,若900℃时,在此容器中加入10molCO,5molH2O,2molCO2,5molH2,则此时V<V(填“<”、“>”或“=”).

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16.火箭升空使用肼(N2H4)作为燃料,N2O4为氧化剂.
(1)已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-52.7kJ•mol-1,气态肼在N2O4中燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式为
2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1083.0kJ•mol-1
(2)工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼,该反应的化学方程式为NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O.
(3)一定条件下,向2L密闭容器中充入3.2mol NH3和4.4mol O2,发生反应:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)△H<0.测得平衡时数据如表所示:


物质
物质的量/mol
温度/℃
NOH2O
T11.62.4
T21.21.8
①T1℃时,若经过10min反应达到平衡,则10min内反应的平均速率v(NH3)=0.08mol•L-1•min-1,该反应的化学平衡常数K=1.2.
②T1< T2 (填“>”、“<”或“=”).
③下列措施中,既能提高NH3的转化率,又能加快反应速率的是d(填选项字母).
a.升高温度  b.降低温度  c.扩大容器体积  d.体积不变的条件下再充入一定量O2
(4)在载人航天器的生态系统中,可利用电化学装置发生反应“2CO2═2CO+O2”分解除去CO2并提供充足的O2.已知该反应的阳极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,则阴极反应式为2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-.有人提出,可以设计反应“2CO(g)=2C(s)+O2(g)△H>0”来消除CO的污染,请判断上述设计是否合理否(填“是”或“否”),理由是该反应为△H>0、△S<0的反应,不能自发进行.

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6.在100℃时,将0.10mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下表格数据:
         时间/s
浓度(mol/L)
020406080100
c(N2O40.10c10.05c3ab
c(NO20.000.06c20.120.120.12
试填空:
(1)该反应的化学方程式为N2O4?2 NO2,达到平衡时N2O4的转化率为60%,表中c2>c3,a=b(填“>”、“<”或“=”).
(2)20s时,N2O4的浓度c1=0.07mol/L,在0~20s内N2O4的平均反应速率为0.0015mol•(L•s)-1
(3)若在相同情况下最初向该容器中充入的是NO2气体,则要达到上述同样的平衡状态,NO2的起始浓度是0.2mol/L.

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13.甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸气重整.向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程化学方程式焓变△H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)
甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)-802.6125.6
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)-322.0172.5
蒸汽重整CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)206.2240.1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)165.0243.9
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)的△H=-41.2kJ•mol-1
(2)在初始阶段,甲烷蒸气重整的反应速率小于甲烷氧化的反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp),则反应CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)的Kp=$\frac{{p}^{3}({H}_{2})×p(CO)}{p(C{H}_{4})×p({H}_{2}O)}$; 随着温度的升高,该平衡常数增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于放热的甲烷氧化反应为吸热的蒸气重整提供能量.
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是B.
A.600℃,0.9MPa     B.700℃,0.9Mpa
C.800℃,1.5MPa     D.1 000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1MPa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:

(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是导致生成的氢气和氧气反应.

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10.在不用指示剂的条件下,欲将含有盐酸的氯化钡溶液由酸性变为中性,选用的最佳试剂是(  )
A.氢氧化钡溶液B.硝酸银溶液C.碳酸钡粉末D.生石灰粉末

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11.属于电解质的是(  )
A.CO2B.AlC.Na2CO3D.蔗糖

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