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9.Ⅰ、氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应.请回答下列问题:
(1)氯水久置后会变质,请分析变质的原因.(请用方程式及必要文字说明分析)氯气与水反应:H2O+Cl2?HCl+HClO,HClO不稳定分解:2HClO═2HCl+O2
(2)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将增大(填“增大”“减小”或“不变”)
Ⅱ、在2L恒容的密闭容器中,加入4mol SO3(g),在某温度下使其反应,反应至4min时,氧气的浓度为0.5mol/L,当反应到8min时,反应到达平衡.
(1)0min~4min内生成O2的平均速率:v(O2)=0.125mol/(L•min).
(2)若8分钟达到平衡时,测得SO3浓度为0.04mol/L.若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于0.04mol/L的是BD
ABCD
SO30mol4mol2mol0mol
SO24mol1.5mol0mol4mol
O22mol0mol0mol4mol

分析 I.(1)氯气与水反应生成HCl与HClO,HClO不稳定分解为HCl与氧气;
(2)增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;
Ⅱ.(1)根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(O2);
(2)A.等效为开始加入4mol SO3(g),与原平衡为完全等效平衡,平衡时相同物质的浓度相等;
B.等为在原平衡的基础上加入1.5molSO2,与原平衡相比,平衡逆向移动;
C.等效为在原平衡基础上,体积增大一倍,压强减小一倍,平衡正向移动,三氧化硫的转化率增大;
D.等效为开始加入4mol SO3(g)、2molO2,进一步等效为在原平衡的基础上加入2molO2,抑制SO3分解.

解答 Ⅰ.(1)氯气与水反应:H2O+Cl2?HCl+HClO,HClO不稳定分解:2HClO═2HCl+O2↑,氯水久置后会变质,
故答案为:氯气与水反应:H2O+Cl2?HCl+HClO,HClO不稳定分解:2HClO═2HCl+O2↑;
(2)存在平衡:H2O+Cl2?HCl+HClO,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,氯气的溶解度增大,故答案为:增大;
Ⅱ.(1)反应至4min时,氧气的浓度为0.5mol/L,0min~4min内生成O2的平均速率v(O2)=$\frac{0.5mol/L}{4min}$=0.125mol/(L•min),故答案为:0.125;
(2)A.等效为开始加入4mol SO3(g),与原平衡为完全等效平衡,平衡时相同物质的浓度相等,即三氧化硫浓度为0.04mol/L,故A不符合;
B.等为在原平衡的基础上加入1.5molSO2,与原平衡相比,平衡逆向移动,三氧化硫浓度大于0.04mol/L,故B符合;
C.等效为在原平衡基础上,体积增大一倍,压强减小一倍,平衡正向移动,三氧化硫的转化率增大,三氧化硫浓度小于0.02mol/L,故C不符合;
D.等效为开始加入4mol SO3(g)、2molO2,进一步等效为在原平衡的基础上加入2molO2,抑制SO3分解,三氧化硫浓度大于0.04mol/L,故D符合,
故选:BD.

点评 本题考查等效平衡、化学平衡影响因素、反应速率计算等,难度中等,注意利用等效思想进行分析解答.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2017届海南省高三上学期月考三化学试卷(解析版) 题型:选择题

按照冶金工业的分类,下列合金属于黑色金属材料的是( )

A.锰钢 B.青铜 C.铝锂合金 D.镧镍储氢合金

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂.高铁酸钾为暗红色粉末状晶体,干燥的晶体80℃以下十分稳定,它极易溶于水,难溶于异丙醇.实验室模拟生产工艺流程如图1:

已知:①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O(条件:较低温度)
②6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O(条件:较高温度)
③K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2
回答下列问题:
实验室可利用如图2装置完成流程①和②
(1)仪器a的名称是三颈烧瓶,恒压滴液漏斗支管的作用是平衡压强,两水槽中的水为冷水(填“热水”或“冷水”).
(2)反应一段时间后,停止通氯气,再往仪器a中加入浓KOH溶液的目的是与过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO;判断浓KOH溶液已过量的实验依据是三颈烧瓶内颜色彻底变成无色后,再加适量的浓氢氧化钾.
(3)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子方程式为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(4)用重结晶法提纯粗产品:将粗产品先用KOH稀溶液溶解,再加入饱和的KOH溶液,冷却结晶,过滤,用少量异丙醇洗涤,最后低温真空干燥.
 ①粗产品用KOH溶解的目的是增大氢氧根离子的浓度,抑制FeO42-的水解.
②如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净用试管取少量最后一次的洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀则已被洗净.
(5)从环境保护的角度看,制备K2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图3.电解过程中阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.在溶液中,反应A+2B?C分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L.反应物A的浓度随时间的变化如图所示.
请回答下列问题:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=$\frac{c(C)}{c(A)×{c}^{2}(B)}$;
(2)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件.所改变的条件分别是:②使用了催化剂;  ③升高温度;
(3)实验②平衡时B的转化率为40%;实验③平衡时C的浓度为0.06mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

4.工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)CD.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
①由表中数据判断该反应的△H<0(填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将2molCO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%,此时的温度为250℃.
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是df.
a.升温b.加入催化剂c.增加CO的浓度
d.加入H2加压e.加入惰性气体加压f.分离出甲醇
(4)一定条件下,CO与H2在催化剂的作用下生成5molCH3OH的能量变化为454kJ.在该温度时,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
反应物投入量1molCO、2molH21molCH3OH2molCH3OH




CH3OH的浓度(mol/L)c1c2c3
反应的能量变化a kJb kJc kJ
体系压强(Pa)p1p2p3
反应物转化率α1α2α3
下列说法正确的是D.
A.2c1>c3 B.a+b<90.8   C.2p2<p3 D.α13<1.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

14.能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应II:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是Ⅰ(填“I”或“Ⅱ”).
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
由表中数据判断△H1<0 (填“>”、“=”或“<”).
③某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CH3OH)=0.8mol/L,则CO的转化率为80%,此时的温度为250℃(从上表中选择).
④恒温、恒容时,下列情况不能说明反应I已经达到化学平衡状态的是d.
a、容器各物质的浓度保持不变;        b、容器内压强保持不变;
c、υ(CO)消耗═1/2υ(H2)生成          d、容器内的密度保持不变
(2)25℃、101kPa时,燃烧16g液体甲醇生成CO2和H2O(l),放出的热量为363.26kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g )═CO2(g )+2H2O(l)△H1=-726.52 kJ/mol.
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计一个燃料电池电解Na2SO4溶液(图如下).请根据图示回答下列问题:
①通入甲醇蒸气的电极应为负极(填写“正”或“负”),该电极上发生的电极反应是b(填字母代号).
a.2CH3OH-12e-+3O2═2CO2+4H2O
b.CH3 OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
c.O2+2H2O+4e-═4OH-
d.O2-4e-+4H+═2H2O
②写出电极A的名称阴极.写出B电极的电极反应式4OH--4e-═O2↑+2H2O.
③当碱性甲醇燃料电池消耗3.36L 氧气时(折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是0.45mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.碳酸钙和硫酸钙都是钙的重要化合物,它们在生产生活中都有着广泛的应用.甲、乙两组同学分别对碳酸钙的制备、硫酸钙的性质进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答.
(1)甲组使用大理石(含少量的Fe2O3杂质)等物质制备碳酸钙的实验流程如下:

①溶解大理石时,用硝酸而不用硫酸的原因是硫酸钙微溶于水.
②上述流程中,“分离”得产品所包含的实验操作依次为:过滤、洗涤、干燥.
③“滤液A”中除H+离子外,还含有的阳离子是NH4+
(2)乙组对某硫酸钙晶体(xCaSO4•yH2O)加热分解的有关反应进行探究.称取6.52g该晶体进行加热,加热过程中,固体质量随时间的变化情况如图所示.又知t5~t6时间段内固体质量减轻的原因是发生了2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑.

①加热时,该晶体开始发生化学变化的时间是t1(填“t1”、“t3”或“t5”).
②t4~t5时间段固体的化学式为CaSO4
③tl~t2时间段固体发生反应的化学方程式为2CaSO4•3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO4•H2O+2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的方法有2种:①CS2+3Cl2$\stackrel{111-140℃}{→}$CCl4+S2Cl2;②2S+Cl2$\stackrel{95-100}{→}$S2Cl2.已知S2Cl2中硫元素显+1价,电子式:,它不稳定,在水中易发生岐
化反应(一部分硫元素价态升高,一部分降低).反应涉及的几种物质的熔沸点如表:
物质SCS2CCl4S2Cl2
沸点/℃4454777137
熔点/℃113-109-23-77
实验室利用下列装置制备S2Cl2(部分夹持仪器已略去):

回答下列问题:
(1)写出A装置中发生反应的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(2)实验中盐酸通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸的理由是稀盐酸还原性弱,反应困难.
(3)D中冷凝管起到导气和冷凝回流双重作用.这种冷却装置可应用于下列高中化学中ACD实验.
A.石油分馏  B.制备乙烯  C.制取乙酸乙酷  D.制取溴苯
(4)B装置中盛放的是饱和食盐水,反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是蒸馏,D中采用热水浴加热的原因是使CS2平稳汽化,避免产物S2Cl2汽化.
(5)A装置仪器装配时,整套装置装配完毕后,应先进行气密性检查,再添加试剂.实验完毕,拆除装置时,应先将E中长导管移开液面,目的是防止倒吸.
(6)实验过程中,若缺少C装置,则发现产品浑蚀不清,出现该现象的原因可用化学方程式表示为2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑.实验完毕,当把剩余浓盐酸倒人E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时,发现有少量黄绿色刺激性气体产生,产生该现象的原因是ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O.(用离子方程式表示)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列实验操作中,所用仪器合理的是(  )
A.用25mL的烧杯量取14.80mL NaOH溶液
B.用100mL的量筒量取5.2mL的盐酸
C.用托盘天平称取25.20g NaCl
D.用100mL容量瓶配制80mL 0.1mol/L的盐酸

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