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2.向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g)?2C(g).各容器的反应温度、反应物起始量、反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如表和如图所示:下列有关推断正确的是(  )
容器
容积0.5 L0.5 L1.0 L
温度/℃T1T2T2
反应物
起始量
1.5 mol A
0.5 mol B
1.5 mol A
0.5 mol B
6.0 mol A
2.0 mol B
A.10 min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.1 mol/(L•min)
B.T1<T2,正反应为吸热反应
C.平衡时保持温度不变,缩小容器体积平衡向正反应方向移动
D.T1℃时,若起始时甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B,平衡时A的转化率为75%

分析 A.由图可知,10min内甲容器中C的浓度变化量为1.5mol/L,根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(C),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(A);
B.比较甲与乙可知,乙先到达平衡,故温度T1<T2,温度越高C的浓度越低,升高温度平衡向逆反应移动;
C.若x=1,反应前后气体的物质的量不变,缩小容器体积,不影响平衡移动;
D.乙中平衡时A的转化率为$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$,丙中A的转化率为$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$,丙中压强为乙中2倍,压强增大平衡不移动,故x=1,根据三段式计算甲中平衡时各组分的浓度,进而计算平衡常数,令T1℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,反应到达平衡时A的浓度变化量为x,再利用三段式表示出平衡时各组分的浓度,利用平衡常数列方程计算x的值,进而计算A的转化率.

解答 解:A.由图可知,10min内甲容器中C的浓度变化量为1.5mol/L,v(C)=$\frac{1.5mol/L}{10min}$=0.15mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=$\frac{1}{2}$v(C)=$\frac{1}{2}$×0.15mol/(L•min)=0.075mol/(L•min),故A错误;
B.比较甲与乙可知,乙先到达平衡,故温度T1<T2,温度越高C的浓度越低,升高温度平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,故B错误;
C.若x=1,反应前后气体的物质的量不变,缩小容器体积,不影响平衡移动,故C错误;
D.乙中平衡时A的转化率为$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$,丙中A的转化率为$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$,丙中压强为乙中2倍,压强增大平衡不移动,故x=1,
              A(g)+B(g)?2C(g)
开始(mol/L):3      1      0
变化(mol/L):0.75   0.75   1.5
平衡(mol/L):2.25   0.25   1.5
故T1℃,该反应的平衡常数为K=$\frac{1.{5}^{2}}{2.25×0.25}$=4
令T1℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,反应到达平衡时A的浓度变化量为x,则:
              A(g)+B(g)?2C(g)
开始(mol/L):1      3      0
变化(mol/L):x      x      2x
平衡(mol/L):1-x    3-x    2x
所以$\frac{(2x)^{2}}{(1-x)×(3-x)}$=4,解得:x=0.75
故A的转化率=$\frac{0.75mol/L}{1mol/L}$×100%=75%,故D正确;
故选:D.

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学反应速率计算、化学平衡图象,D选项为易错点、难点,判断x的值是解题的关键,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列关于仪器的识别中错误的是(  )
A.
分液漏斗
B.
   蒸发皿
C.
坩埚钳
D.
  滴瓶

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

10.有两瓶失去标签的物质的量浓度相同的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液,请你加以鉴别:
①下列试剂中,可选用的一种试剂是C(填代号).
A.氢氧化钠溶液                B.甲基橙溶液
C.稀盐酸                      D.澄清石灰水
②除上述方法外,请你答出另一种更好的方法用pH试纸分别测定两溶液的pH.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.吃水果有助消化,当我们把苹果切开,果肉表面很快便会变成咖啡色,其原因是果肉里的酚在空气中被氧气氧化为有色物质,这些有色物质很快聚合成咖啡色的聚合物,空气中的常见氧化剂是(  )
A.N2B.O2C.H2OD.CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.甲、乙、丙、丁四种取值的相互转化关系如图所示(部分反应物、产物及反应条件已略去).已知甲为常见金属(Na、Mg、Al、Fe、Cu)或其氧化物,回答下列问题:
(1)若甲为Fe3O4,丁为Al2O3 ,反应①、反应②所加物质相同,则乙为Al(填化学式),反应①的化学方程式为3Fe+2O2(g)$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4
(2)若甲为金属单质,丁为蓝色沉淀,甲+乙→丙+丁的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.氨气是重要的化工原料
(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1
写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式:2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)△H=+92.4 kJ•mol-1;如果在1L密闭容器中,3mol NH3 在等温条件下充分反应,2min后达到平衡,平衡时的反应热为92.4kJ,则在这段时间内v(H2)=1.5mol/(L.min);保持温度不变,将起始NH3的物质的量调整为8mol,平衡时NH3的转化率为50%.
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:4NH3+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N2+6H2O,
科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是负极(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.
(3)一定条件下,某密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g).在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是c(填字母代号).
a.增大压强    b.适当升高温度    c.增大O2的浓度    d.选择高效催化剂
(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3•H2O的浓度为0.002 mol/{已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.已知反应2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质CH3OHCH3OCH3H2O
浓度(mol•L-10.440.60.6
下列叙述中正确的是(  )
A.该反应的平衡常数表达式为:K=[c(CH3OCH3)×c(H2O)]/c(CH3OH)
B.此时正、逆反应速率的大小:v<v
C.若加入CH3OH后,经10 min达到平衡,此时c(CH3OH)=0.04 mol/L
D.10 min达到平衡时,反应速率v(CH3OH)=1.6 mol/(L•min)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.对牙膏的探究要用到许多化学知识.
(1)下表列出了三种牙膏的摩擦剂,请在表中填写三种摩擦剂所属的物质类别.
牙膏两面针儿童牙膏珍珠王防臭牙膏中华透明牙膏
摩擦剂氢氧化铝碳酸钙二氧化硅
摩擦剂的物质类别(指酸、碱、盐、氧化物、两性氢氧化物)
(2)根据你的推测,牙膏摩擦剂的溶解性是难溶(填“易溶”或“难溶”).
(3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备,某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案,其流程图为:[石灰石]$\stackrel{①高温}{→}$[生石灰]$\stackrel{②加水}{→}$[石灰水]$\stackrel{③加Na_{2}CO_{3}溶液}{→}$[碳酸钙]
请写出上述方案中有关反应的化学方程式,并注明反应类型:
①CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+CaO 分解反应;
②CaO+H2O═Ca(OH)2 化合反应;
③Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH 复分解反应.
(4)请你仍用石灰石作原料(其他试剂自选),设计实验室制备碳酸钙的另一种实验方案,依照(3)所示,将你的实验方案用流程图表示出来:
石灰石-→
你设计的方案的优点为:反应条件简单,易于操作,所得产品纯度高.
(5)检验牙膏中是否含有碳酸钙的实验方法是:取少量样品,加入稀盐酸,观察有无使澄清石灰水变浑浊的气体产生,若有,则含CaCO3,否则不含.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.现有三组溶液:?汽油和氯化钠溶液 ②39%的酒精溶液 ③硝酸钾和氯化钠的混合溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是分液、蒸馏、冷却结晶(填“过滤”、“萃取”、“分液”、“蒸馏”、“冷却结晶”等).

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