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11.上述反应在5min末时,已反应的Y值占原来量的物质的量分数(  )
A.20%B.25%C.33%D.50%

分析 把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,5min末已生成0.2molW,则:
            3X(气)+Y(气)═nZ(气)+2W(气)
起始量(mol):0.6    0.4      0       0
变化量(mol):0.3     0.1      0.1n    0.2
5min末(mol)0.3      0.3      0.1n    0.2
根据已反应的Y的物质的量占原来量的百分数=$\frac{消耗的Y的物质的量}{Y的起始物质的量}$×100%计算.

解答 解:把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,5min末已生成0.2molW,则:
             3X(气)+Y(气)═nZ(气)+2W(气)
起始量(mol):0.6     0.4      0        0
变化量(mol):0.3      0.1      0.1n     0.2
5min末(mol)0.3       0.3      0.1n     0.2
所以已反应的Y的物质的量占原来量的百分数=$\frac{消耗的Y的物质的量}{Y的起始物质的量}$×100%=$\frac{0.1mol}{0.4mol}$×100%=25%,
故选B.

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算,比较基础,注意对速率定义式的理解与灵活应用.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,低碳经济的概念在中国正迅速从高端概念演变成全社会的行为,在新能源汽车、工业节能等多个领域都大有作为.请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质
(1)实验室里常用NaOH溶液吸收CO2
若用50mL 3mol•L-1的NaOH溶液吸收2240mLCO2(标准状况下),完全吸收反应后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+).
(2)工业上可利用CO或CO2来制备燃料甲醇.
已知:800℃时,化学反应①、反应②对应的平衡常数分别为2.5、1.0
反应①:2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
反应②:H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ•mol-1
写出用CO2与H2反应制备甲醇的热化学方程式3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.6kJ/mol.
800℃时该反应的化学平衡常数K的数值为2.5.
(3)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2,紫外线照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图1所示,在0-15h内,对反应催化效果最好的催化剂是Ⅱ(填序号

(4)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生上述反应②,已知c(CO)随反应时间t的变化曲线a如图2所示,在t1时刻改变一个条件,曲线a变为b,则改变的条件是加入催化剂,若在t1时刻,将容器体积3L快速压缩至2L,在图2上画出变化曲线.
(5)图3为绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图,b电极为正极(填“正”或“负”),a电极的电极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-═2CO2+12H+

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2.t℃时,将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),120s时反应达到化学平衡,此时测得反应物O2还剩余0.2mol,请填写下列空白:
(1)从反应开始到达化学平衡,生成SO3的平均反应速率为0.4mol/L•min;平衡时SO2转化率为80%.
(2)工业生产中,往往采用过量的氧气,从平衡角度分析采用过量O2的目的是提高二氧化硫的转化率;
(3)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号,下同)ABE.
A.容器内压强不再发生变化
B.SO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2
E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2
(4)反应达到化学平衡后,以下操作将引起平衡向正反方向移动并能提高SO2转化率的是AD.
A.向容器中通入少量O2
B.向容器中通入少量SO2
C.使用催化剂
D.降低温度
E.向容器中通入少量氦气(已知:氦气和SO2、O2、SO3都不发生反应)
(5)已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是放热反应.若反应温度升高,SO2的转化率减小 (填“增大”、“减小”或“不变”).
(6)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示.平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)=K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同).

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19.硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下:
(1)以N2和H2为原料合成氨气.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)bc.
a.选择适当的催化剂   b.增大压强  c.及时分离生成的NH3   d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应.若容器容积恒定,达到平衡状态时,容器内的压强是原来的$\frac{15}{16}$,则N2的转化率a1=12.5%;
若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为a2,则a2>a1(填“>”、“<”或“=”).
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸.
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O.
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H>0
该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示.若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)ad.

a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施一定是升高温度
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d.在t0~t5时,容器内NO2的体积分数在t3时值的最大
③向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2发生反应:
2NO2 (g)?N2O4(g)△H<0.恒温恒容下反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1,a2.已知T1<T2,则a1Da2
A.大于      B.小于     C.等于      D.以上都有可能
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气.
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.5kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100kJ/mol.
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2
若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是2NO2+CO32-=NO3-+NO2-+CO2

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6.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表:
T/℃7008008301 0001 200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c(CO)×c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×c({H}_{2})}$
(2)该反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”).
(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)•c(H2)=5c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度 为700℃
(4)若830℃时,向容器中充入1mol CO、5mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数 K等于1.0(填“大于”“小于”或“等于”).
(5)830℃时,容器中的反应已达到平衡.在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,平衡不移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”).
(6)若1200℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时上述反应的平衡移动方向为逆反应方向(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)

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16.一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示:

(1)该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$.
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示.8分钟内,CO的平均反应速率v(CO)=0.0625mol/(L•min).
(3)下列措施中能使平衡时$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$增大的是A(填序号).
A.升高温度                   B.增大压强
C.充入一定量CO               D.再加入一些铁粉
(4)铁的重要化合物高铁酸钠是一种新型饮用水消毒剂,具有氧化能力强、安全性好等优点.
①高铁酸钠生产方法之一是电解法,其原理为Fe+2NaOH+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Na2FeO4+3H2↑,则电解时阳极的电极反应式是Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O.
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水,该反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.

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3.下列说法正确的是(  )
A.常温下,反应C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
B.一定温度下,反应MgCl2(l)═Mg(l)+Cl2(g)的△H>0,△S<0
C.放热的自发过程,一定是熵增加的过程
D.液态水可自发挥发成水蒸气的过程是熵减的过程

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20.合成氨工业的核心反应是N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)该反应的△H=-92.4kJ/mol.
(2)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化:E1减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)在500℃、2×107Pa和催化剂条件下,向一密闭容器中充入0.5mol N2和1.5mol H2,充分反应后,放出的热量<46.2kJ (填“<”、“>”或“=”).
(4)已知298K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为:
P4(s,白磷)+5O2(g)═P4O10(s)△H1=-2983.2kJ•mol-1
P(s,红磷)+$\frac{5}{4}$O2(g)═$\frac{1}{4}$P4O10(s)△H2=-738.5kJ•mol-1
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s,白磷)═4P(s,红磷);△H=-29.2kJ•mol-1

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1.化学与社会、生活、环境密切相关.下列有关说法不正确的是(  )
A.酒精、汽油都是有机溶剂,可以清洗衣服上的油污斑点
B.硫酸可以作铅蓄电池的电解质,也可用于溶解除去锅炉和水壶里的水垢
C.废旧塑料制品、废旧金属制品要回收和利用
D.推广太阳能、风能等新能源技术是施行低碳经济的有效途径

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