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13.在$\frac{C{u}_{2}O}{ZnO}$做催化剂的条件下,将1molCO(g)和2molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH(g),反应过程中,CH3OH(g)的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图所示:
根据题意回答下列问题:
①在300℃时,平衡常数K=100;
②在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=0.25mol•L-1•S-1
③若其它条件不变,对处于Z点的体系,将体积压缩至原来的$\frac{1}{2}$,达到新的平衡后,下列有关该体系的说法正确的是bc.
a.氢气的浓度与原平衡比减少 b.正、逆反应速率都加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时$\frac{n(CO)}{n(C{H}_{3}OH)}$增大.

分析 ①在300℃时,达平衡时CH3OH的平衡物质的量为0.8mol,结合方程式CO(g)+2H2(g)=CH3OH计算各物质的平衡浓度,可计算平衡常数;
②在500℃时,达平衡时CH3OH的平衡物质的量为0.5mol,可计算消耗氢气的物质的量,进而计算反应速率;
③缩小容器的体积相当于加压,然后根据压强对浓度、速率和化学平衡的影响来解答.

解答 解:①在300℃时,达平衡时CH3OH的平衡物质的量为0.8mol,
                        CO(g)+2H2(g)=CH3OH
起始(mol/L)     0.5            1             0
转化(mol/L)      0.4            0.8         0.4
平衡(mol/L)   0.1              0.2           0.4
K=$\frac{0.4}{0.1×0.{2}^{2}}$=100,
故答案为:100;
②在500℃,反应2S达到平衡,密闭的容器容积为2L,生成CH3OH的物质的量为0.5mol,v(CH3OH)=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{2s}$=0.125mol•L-1•s-1,根据速率之比等于系数比,则氢气的平均反应速率v(H2)=2v(CH3OH)=0.25mol•L-1•s-1.故答案为:0.25mol•L-1•S-1
③其他条件不变时,将处于Z点的体系体积压缩到原来的一半,容器的体积减小,则压强增大,正逆反应速率都增大,平衡向正向移动,甲醇的物质的量n(CH3OH)增多,氢气的物质的量n(H2)减小,但由于体积减小的程度大,故平衡时氢气的浓度反而增大(符合勒夏特列原理),重新平衡时$\frac{n(CO)}{n(C{H}_{3}OH)}$减小;
故答案为:bc.

点评 本题考查化学平衡的影响因素和化学平衡的标志等问题,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度中等,注意外界条件对化学平衡移动的影响以及平衡状态的判断角度.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.某无色溶液进行如下操作,结论正确的是(  )
 操作现象结论
A滴加稀盐酸有气泡产生原溶液中有CO32-
B滴加盐酸酸化的BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中有Ag+或SO42-
C用洁净铂丝蘸取溶液进行灼烧火焰呈黄色原溶液中有Na+、无K+
D滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管试纸不变蓝原溶液中无NH4+
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列说法中,正确的是(  )
A.摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量
B.1 mol氯约含有 6.02×1023个微粒
C.水的摩尔质量是它的相对分子质量
D.1 cm3铁所含有的铁原子数是$\frac{ρ•{N}_{A}}{56}$( ρ是铁的密度,单位为 g/cm3

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.2-丁烯是一种重要的有机化工原料.回答下列问题:
(1)己知2一丁烯有顺、反两种同分异构体,可表示为顺-C4H8、顺-C4H8.一定条件下,它们分别发生加成反应的热化学方程式为:

相同条件下,两种气体之间存在如下转化:

该反应的反应热为:△H=-6.2kJ/mol.下列叙述中能表明该反应已达到平衡状态的是a (填序号)
a.顺-C4H8的含量保待不变
b.混合气体的平均摩尔质量保持不变
c.混合气体中碳的质量分数保持不变
达到平衡后,若要进一步提高体系中反C4H8的含量,可采取的措施是降温.
(2)2-丁烯与氢气反应时,一般用镍作催化剂,镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高科技产业的重要原料.
①羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
Ⅰ.Ni(S)+4CO(g)$\stackrel{50℃}{?}$Ni(CO)4(g)△H<0;
Ⅱ.Ni(CO)4(g)$\stackrel{230℃}{?}$Ni(S)+4CO(g),
则图1中能反映出羰基法提纯粗镍过程中能量变化的是a.

②在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图2所示.Ni(CO)4在0~10min的平均反应速率为0.05mol/(L•min).
③若反应Ⅱ达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时b(填序号)
a.平衡常数K增大    b.CO的浓度减小    c.v[Ni(CO)4]增大
④设计简单实验方案用羰基法提纯粗镍,将粗镍粉末装入玻璃管一端,抽真空后充入CO并封管,控制温度在50℃,一段时间后在玻璃管的另一端加热至230℃,即可在该端获得纯净的镍.

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8.向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生反应aX(g)+2Y(s)═bZ(g)△H<0.如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线.根据以上信息,下列说法正确的是(  )
A.用X表示0~10 min内该反应的平均速率为v(X)=0.045 mol•L-1•min-1
B.根据上图可求得化学方程式中a:b=1:3
C.推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温
D.推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温

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18.一定温度时,向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 SO2和 O2,发生反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196kJ•moL-1,一段时间后达平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法不正确的是(  )
反应时间/minn(SO2)/moln(O2)/mol
021
51.2
100.4
150.8
A.反应在前 5min 的平均速率为 v (SO2)=0.08mol•L-1•min-1
B.保持温度不变,向平衡后的容器中再充入 1molSO2和 0.5molO2时,v (正)>v (逆)
C.该温度,反应的平衡常数为 11.25L•mol-1
D.相同温度下,起始时向容器中充入 1.5mol SO3,达平衡时 SO3的转化率为 40%

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5.下表是25℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是(  )
化学式CH3COOHH2CO3AgClAg2CrO4
Ka或KspKa=1.8×10-5Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ksp=1.8×10-10Ksp=2.0×10-12
A.常温下,相同浓度①CH3COONH4 ②NH4HCO3 ③(NH42CO3溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序是:①>②>③
B.向饱和氯水中滴加NaOH 溶液至溶液刚好为中性时,c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)
C.AgCl 易溶于氨水难溶于水,所以AgCl 在氨水中的Ksp 大于水中的 Ksp
D.向浓度均为1×10-3mol•L-1的KCl 和K2CrO4混合液中滴加1×10-3mol•L-1 的AgNO3溶液,CrO42-先形成沉淀

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol
2Fe(s)+$\frac{3}{2}$O2(g)=Fe2O3(s)△H=-825.5kJ/mol
则反应:Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=23.5kJ/mol.
II.反应$\frac{1}{3}$Fe2O3(s)+CO(g)?$\frac{2}{3}$Fe(s)+CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.0.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=60%.
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是d
a.提高反应温度      b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂  d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
III.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).请根据图1示回答下列问题:

(3)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=0.15mol/(L•min).
(4)若在一体积可变的密闭容器中充入l molCO、2molH2和1molCH3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向正(填“正”、“逆”)反应方向移动.
(5)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图2.回答下列问题:
①B极上的电极反应式为CH4-8e-+402-=CO2+2H2O.
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到11.2L(标准状况)气体时,消耗甲烷的体积为5.6L(标准状况下).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.常温下分别测等体积、等浓度的醋酸和氨水pH,发现二者的pH 之和为14,说明常温下醋酸和氨水的电离平衡常数相等
B.将CH3COONa溶液从25℃升温至 40℃,溶液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)•c(O{H}^{-})}$增大
C.向硝酸中加入氨水至中性,溶液中$\frac{{c(N{H_4}^+)}}{{c(N{O_3}^-)}}$<1
D.向AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3,溶液中$\frac{c(C{l}^{-})}{c(B{r}^{-})}$增大

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