【題目】生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的廢水、廢氣是環(huán)境污染的重要源頭。在環(huán)境治理方面人們可利用I2O5和Na2SO3等化工產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水和廢氣的治理。 利用I2O5也可消除CO的污染,其反應(yīng)原理為I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s) ΔH。已知在不同溫度(T1、T2)下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測(cè)得CO2氣體的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。
(1)溫度為T2時(shí),0~2 min 內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率υ(CO2)=__________________。
(2)b點(diǎn)時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為__________,化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______(填表達(dá)式)。
(3)反應(yīng):I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)的ΔH______0(填“>”“<”或“=”)。
(4)上述反應(yīng)在T1下達(dá)到平衡時(shí),再向容器中充入物質(zhì)的量均為2 mol的CO和CO2氣體,則化學(xué)平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng)。
(5)下列現(xiàn)象,可以表示上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填字母)。
A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
B.混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
C.混合氣的密度不再變化
D.單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和生成CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1
【答案】0.15 mol·L 1·min 1 80% < 向右 BC
【解析】
(1)2 min時(shí),CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.3,再根據(jù)v=計(jì)算速率;
(2)b點(diǎn)CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.8,利用三段法進(jìn)行計(jì)算;
(3)根據(jù)先拐先平衡數(shù)據(jù)大可知,溫度T2>T1,升高溫度,CO2的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡逆向進(jìn)行;
(4)根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)之間的關(guān)系判斷平衡是否發(fā)生和移動(dòng)的方向;
(5)根據(jù)平衡移動(dòng)的影響因素進(jìn)行分析判斷。
(1)2 min時(shí),CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.3,根據(jù)三段法有
I2O5(s) + 5CO(g) 5CO2(g) + I2(s)
根據(jù)CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.3可知,解得x=0.6mol,因此v===0.15mol/(Lmin);
(2)溫度為T1時(shí),CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.8,根據(jù)三段法有
I2O5(s) + 5CO(g) 5CO2(g) + I2(s)
根據(jù)CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.8可知,解得y=1.6mol,CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%;
平衡常數(shù)K=;
(3)由分析知升高溫度平衡逆向進(jìn)行,而升高溫度平衡向著吸熱的方向移動(dòng),因此該反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),即ΔH<0;
(4)T1下達(dá)到平衡時(shí),再向容器中充入物質(zhì)的量均為2 mol的CO和CO2氣體,則:
I2O5(s) + 5CO(g) 5CO2(g) + I2(s)
平衡量(mol) 0.4 1.6
0.4+2 1.6+2
因此濃度商Qc==7.59 K==1024
Qc<K,因此平衡正向移動(dòng),即向右移動(dòng);
(5)A.該反應(yīng)為等體積反應(yīng),壓強(qiáng)不變不能證明達(dá)到平衡狀態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 該反應(yīng)氣體質(zhì)量及物質(zhì)的量均發(fā)生變化,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化,證明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),B項(xiàng)正確;
C. 氣體的質(zhì)量發(fā)生變化,體積不變,當(dāng)混合氣的密度不再變化時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),C項(xiàng)正確;
D. 單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和生成CO2的物質(zhì)的量之比為1∶1,不能證明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選BC。
Q<K | 反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,v正>v逆 |
Q=K | 反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),v正=v逆 |
Q>K | 反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,v正<v逆 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的是( )
A.圖①中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重
B.圖②和④的裝置中Fe電極均被保護(hù)
C.圖③中,開關(guān)閉合時(shí),Fe的腐蝕速率減小
D.在③開關(guān)閉合的情況下,四個(gè)裝置中的Fe腐蝕速率由快到慢的順序是:④③①②
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)(K1、K2、K3)與溫度的關(guān)系分別如下表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度 | |
973K | 1173K | ||
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) △H1 | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) △H2 | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3 | K3 | ? | ? |
則下列說(shuō)法正確的是
A.△H1<0,△H2>0
B.反應(yīng)①②③的反應(yīng)熱滿足關(guān)系:△H2-△H1=△H3
C.反應(yīng)①②③的平衡常數(shù)滿足關(guān)系:K1·K2=K3
D.要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可采取升溫措施
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.向氨水中不斷通入,隨著的增加,不斷增大
B.在銅的精煉過(guò)程中,若轉(zhuǎn)移1mol電子,則陽(yáng)極一定溶解32gCu
C.常溫下,反應(yīng),
D.將如圖中的活塞快速推至A處固定,氣體顏色先變深、再變淺,但比起始時(shí)深
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在室溫下,下列敘述正確的是
A.將1mL1.0×10-5mol/L鹽酸稀釋到1000mL,溶液的pH=8
B.用pH=1的鹽酸分別中和1mL pH=13的NaOH溶液和氨水,NaOH消耗鹽酸的體積大
C.pH=2的鹽酸與pH=1的硫酸比較,c(Cl-)=c(SO42-)
D.室溫下,向0.20 mol/L NH4HCO3中通入CO2至溶液呈中性:c(NH4+)=c(HCO3—)+2c(CO32—)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng),達(dá)平衡后,溫度一定時(shí),將氣體體積縮小到原來(lái)的,當(dāng)達(dá)新平衡時(shí),C的濃度為原來(lái)的倍,則下列推斷正確的是
A.平衡向正向移動(dòng)了
B.
C.達(dá)新平衡時(shí),A的濃度小于原平衡A濃度的2倍
D.達(dá)新平衡時(shí),容器內(nèi)總壓一定比原平衡的2倍小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. Cl2溶于水得到的氯水能導(dǎo)電,但Cl2不是電解質(zhì),而是非電解質(zhì)
B. 以鐵作陽(yáng)極,鉑作陰極,電解飽和食鹽水,可以制備燒堿
C. 將1mol Cl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-粒子數(shù)之和為
D. 反應(yīng)Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)═2AlCl3(g)+3CO(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,則
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度時(shí),使用一對(duì)石墨電極電解飽和Na2SO4溶液,當(dāng)轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí)停止電解,析出Na2SO4·10H2O晶體m g,所有數(shù)據(jù)都在相同溫度下測(cè)得,下列敘述不正確的是
A. 電解后溶液質(zhì)量減少(m+18)g
B. 原溶液中Na2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
C. 若其他條件不變,將石墨替換為銅電極,則陰極析出1mol H2
D. 若其他條件不變,將石墨替換為銅電極,則析出Na2SO4·10H2O晶體仍為m g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將一定量的氨基甲酸銨固體置于某容積恒定的真空容器中,發(fā)生反應(yīng):H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),在不同溫度下,該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示。下列說(shuō)法正確的是( )
溫度 | 平衡濃度(mol·L-1) | |
c(NH3) | c(CO2) | |
T1 | 0.1 | |
T2 | 0.1 |
A.若T2>T1,則該反應(yīng)的ΔH<0
B.向容器中充入N2,H2NCOONH4質(zhì)量增加
C.NH3體積分?jǐn)?shù)不變時(shí),說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡
D.T1、T2時(shí),轉(zhuǎn)化的H2NCOONH4的物質(zhì)的量Δn(T2)=2Δn(T1)
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