8.溫度為T(mén)時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5,反應(yīng)PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡.反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表:

t/s050150250350
n(PCl3)/mol00.160.190.200.20
下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.反應(yīng)在前50 s的平均速率為v(PCl3)=0.0016mol•L-1•s-1
B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí),c(PCl3)=0.11mol•L-1,則反應(yīng)的△H>0
C.相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入1.0 molPCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2,達(dá)到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0 molPCl3、2.0 molCl2,達(dá)到平衡時(shí),PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%

分析 A.由表中數(shù)據(jù)可知50s內(nèi)△n(PCl3)=0.16mol,根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算v(PCl3);
B.由表中數(shù)據(jù)可知,平衡時(shí)n(PCl3)=0.2mol,保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí)c(PCl3)=0.11 mol/L,則n′(PCl3)=0.22mol,可知升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);
C.先求平衡常數(shù)K,再求濃度商(Qc),若K>Qc,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),若K<Qc,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),若K=Qc,說(shuō)明平衡不移動(dòng),據(jù)此判斷平衡移動(dòng),進(jìn)而判斷達(dá)到平衡前v(正)、v(逆)關(guān)系;
D.等效為起始加入2.0molPCl5,與原平衡相比,壓強(qiáng)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡時(shí)的PCl5轉(zhuǎn)化率較原平衡低,故平衡時(shí)PCl3的物質(zhì)的量小于0.4mol,即相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,達(dá)到平衡時(shí),PCl3的物質(zhì)的量小于0.4mol,參加反應(yīng)的PCl3的物質(zhì)的量大于1.6mol,據(jù)此計(jì)算判斷.

解答 解:A.由表中數(shù)據(jù)可知,50s內(nèi)△n(PCl3)=0.16mol,反應(yīng)在前50 s的平均速率為:v(PCl3)=$\frac{\frac{0.16mol}{2L}}{50s}$=0.0016mol/(L•s),故A正確;
B.由表中數(shù)據(jù)可知,平衡時(shí)n(PCl3)=0.2mol,保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí),c(PCl3)=0.11 mol/L,則n′(PCl3)=0.11 mol/L×2L=0.22mol,說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),其△H>0,故B正確;
C.對(duì)于可逆反應(yīng):PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g),
開(kāi)始(mol/L):0.5        0         0
變化(mol/L):0.1       0.1       0.1
平衡(mol/L):0.4       0.1       0.1
所以平衡常數(shù)K=$\frac{0.1×0.1}{0.4}$=0.025.
起始時(shí)向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2,起始時(shí)PCl5的濃度為0.5mol/L、PCl3的濃度為0.1mol/L、Cl2的濃度為0.1mol/L,濃度商Qc=$\frac{0.1×0.1}{0.5}$=0.02,Qc<K,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)達(dá)平衡前v(正)>v(逆),故C正確;
D.等效為起始加入2.0molPCl5,與原平衡相比,壓強(qiáng)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡時(shí)的PCl5轉(zhuǎn)化率較原平衡低,故平衡時(shí)PCl3的物質(zhì)的量小于0.4mol,即相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,達(dá)到平衡時(shí),PCl3的物質(zhì)的量小于0.4mol,參加反應(yīng)的PCl3的物質(zhì)的量大于1.6mol,則達(dá)到平衡時(shí)PCl3的轉(zhuǎn)化率大于$\frac{1.6mol}{2mol}$=80%,故D錯(cuò)誤;
故選D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算,題目難度中等,涉及反應(yīng)速率、平衡常數(shù)計(jì)算、平衡移動(dòng)、等效平衡等知識(shí),明確三段式在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用為解答關(guān)鍵,注意D中使用等效平衡思想分析,可使問(wèn)題簡(jiǎn)單化,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.向集滿(mǎn)CO2的鋁制易拉罐中加入過(guò)量NaOH濃溶液,立即封閉罐口,易拉罐漸漸凹癟;再過(guò)一段時(shí)間,罐壁又重新凸起.上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生的離子反應(yīng)是( 。
A.Al3++4OH-→[Al(OH)4]-B.Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
C.CO2+2OH-=CO32-+H2OD.2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

14.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.1molC質(zhì)量是12 g•mol-1
B.22.4L H2的物質(zhì)的量是1mol
C.將60gNaOH溶于1L水中,所得溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是1.5mol•L-1
D.NaCl的摩爾質(zhì)量是58.5 g•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

16.向50mL 0.018mol•L-1的AgNO3溶液中加入50mL 0.02mol•L-1的鹽酸生成沉淀.已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,則生成沉淀后的溶液中c(Ag+)與pH分別為( 。
A.1.8×10-7 mol•L-1,2B.1×10-7 mol•L-1,2
C.1.8×10-7 mol•L-1,3D.1×10-7 mol•L-1,3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.氯苯是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品,是染料、醫(yī)藥、有機(jī)合成的中間體,工業(yè)上常用“間隙法”制取,反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置圖(加熱裝置都已略去)如下:

已知:氯苯為無(wú)色液體,沸點(diǎn)132.2℃.
回答下列問(wèn)題:
(1)A反應(yīng)器是利用實(shí)驗(yàn)室法制取氯氣,中空玻璃管B的作用是平衡氣壓,冷凝管中冷水應(yīng)從a(填“a”或“b”) 處通入.
(2)把干燥的氯氣通入裝有干燥苯的反應(yīng)器C中(內(nèi)有相當(dāng)于苯量1%的鐵屑作催化劑),加熱維持反應(yīng)溫度在40~60℃為宜,溫度過(guò)高會(huì)生成二氯苯.
①對(duì)C加熱的方法是c(填序號(hào))
a.酒精燈加熱     b.油浴加熱      c.水浴加熱
②D出口的氣體成分有HCl、苯蒸汽和氯氣;
(3)C反應(yīng)器反應(yīng)完成后,工業(yè)上要進(jìn)行水洗、堿洗及食鹽干燥,才能蒸餾.堿洗之前要水洗的目的是洗去部分無(wú)機(jī)物,同時(shí)減少堿的用量,節(jié)約成本.寫(xiě)出用10%氫氧化鈉堿洗時(shí)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;HCl+NaOH=NaCl+H2O;(寫(xiě)兩個(gè)即可)
(4)上述裝置圖中A、C反應(yīng)器之間,需要增添一個(gè)U形管,其內(nèi)置物質(zhì)是五氧化二磷或氯化鈣;
(5)工業(yè)生產(chǎn)中苯的流失情況如下:
項(xiàng)目二氯苯尾氣不確定苯耗流失總量
苯流失量(kg/t)1324.951.389.2
則lt苯可制得成品為$\frac{(1-0.0892)×112.5}{78}$t(只要求列式).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

13.SiCl4在室溫下為無(wú)色液體,易揮發(fā),有強(qiáng)烈的刺激性.把SiCl4先轉(zhuǎn)化為SiHCl3,再經(jīng)氫氣還原生成高純硅.
(1)高溫條件下,SiHCl3與氫氣反應(yīng)的方程式為:SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+3HCl.
(2)已知:
(。㏒i(S)+4HCl(g)=SiCl4(g)+2H2(g)△H=-241KJ.mol-1
(ⅱ)Si(S)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)△H=-210KJ.mol-1
則SiCl4轉(zhuǎn)化為SiHCl3的反應(yīng)(ⅲ):3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(S)═4SiHCl3(g)△H=-117KJ.mol-1
(3)力研究反應(yīng)(iii)的最適宜反應(yīng)溫度,下圖為四氯化碳的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線(xiàn):由圖可知該反應(yīng)最適宜的溫度為500℃,四氯化碳的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因?yàn)榉磻?yīng)未達(dá)到平衡,溫度升高反應(yīng)速率加快,SiCl4轉(zhuǎn)化率增大.
(4)一定條件下,在2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)(ⅲ),6h后達(dá)到平衡,H2與SiHCl3的物質(zhì)的量濃度分別為1mol.L-1和0.2mol.L-1
①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡,v(SiCl4)=0.025mol/(L•h).
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{{c}^{4}(SiHC{l}_{3})}{{c}^{3}(SiC{l}_{4})•{c}^{2}({H}_{2})}$,溫度升高,K值減小(填“”增大”、“減小”或“不變”).
③原容器中,通入H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為49.28L.
④若平衡后再向容器中充人與起始時(shí)等量的SiCl4和H2(假設(shè)Si足量),當(dāng)反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí),與原平衡相比較,H2的體積分?jǐn)?shù)將減小(填“增大”、“減小”或“不變”).
⑤平衡后,將容器的體積壓縮為1L,再次達(dá)到平衡時(shí),H2的物質(zhì)的量濃度范圍為1mol/L<C(H2)<2mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.某溫度時(shí),把1mol N2O4氣體通入體積為10L的真空密閉容器中,立即出現(xiàn)紅棕色[因?yàn)榘l(fā)生N2O4(無(wú)色)?2NO2(紅棕色)的反應(yīng)],反應(yīng)進(jìn)行4s時(shí),NO2的濃度為0.04mol•L-1,再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),這時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的1.8倍,則
(1)前4s以N2O4濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.005mol•L-1•s-1
(2)在4s末時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的1.2倍
(3)平衡時(shí)容器內(nèi)NO2的濃度是0.16 mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

17.納米級(jí)Cu2O是優(yōu)良的催化劑和半導(dǎo)體材料,工業(yè)上常用下列方法制備Cu2O.
(1)熱還原法
加熱條件下,用液態(tài)肼( N2H4)還原新制的Cu( OH)2制備Cu2O,同時(shí)放出N2.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Cu(OH)2+N2H4$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$N2↑+2Cu2O+6H2O.
(2)電解法
以氫氧燃料電池為電源,用電解法制備Cu2O的裝置如圖所示.

①氣體A發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-
②燃料電池中,OH-的移動(dòng)方向?yàn)橛勺笙蛴遥ㄌ睢坝勺笙蛴摇被颉坝捎蚁蜃蟆保;電解池中,?yáng)極的電極反應(yīng)式為2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O.
③電解一段時(shí)間后,欲使陰極室溶液恢復(fù)原來(lái)組成,應(yīng)向其中補(bǔ)充一定量H2O(填化學(xué)式).
④制備過(guò)程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)為H2(填化學(xué)式).
(3)利用氫氧燃料電池,電解50mL 2mol/L的CuCl2溶液(兩電極為惰性電極),當(dāng)消耗標(biāo)況下6.72L氫氣時(shí),在電解池的陽(yáng)極可得到產(chǎn)物的質(zhì)量為10.3g.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.在某一容積為5L的密閉容器內(nèi),加入 0.2mol的CO和0.2mol的H2O,在催化劑存在和800℃的條件下加熱,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H>0反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化情況如下圖:
(1)根據(jù)上圖數(shù)據(jù),反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí),CO2的化學(xué)反應(yīng)速率為v(CO2)=0.03mol/(L•min);反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(H2O)=0.01 mol/L,該溫度下的平衡常數(shù)K=9.
(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是②④.
①正、逆反應(yīng)速率都為零
②CO減少的化學(xué)反應(yīng)速率和CO2減少的化學(xué)反應(yīng)速率相等
③CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等
④CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(3)如要一開(kāi)始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2,在相同的條件下,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(H2)=0.03mol/L.

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