【題目】中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下反應:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
(1)從3 min到9 min,υ(CO2)=______mol·L-1·min-1
(2)能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是____________(填編號)
A.反應中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點)
B.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
C.單位時間內(nèi)生成1 mol H2,同時生成1 mol CH3OH
D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間的變化而變化
(3)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為________%
(4)平衡混合氣體中CO2(g)和H2(g)的質(zhì)量之比是____________。
(5)第3 min時υ正(CH3OH)___________第9 min時υ逆(CH3OH)(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】0.042 BD 75 22:3 >
【解析】
(1)根據(jù)v=計算;
(2)反應達到平衡時任何物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、含量等保持不變,據(jù)此判斷;
(3)根據(jù)轉(zhuǎn)化率=×100%計算;
(4)根據(jù)加入的反應物的物質(zhì)的量及物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關系判斷平衡時兩種氣體的物質(zhì)的量關系,然后計算二者的質(zhì)量之比;
(5)第9 min時反應達到平衡,此時υ正(CH3OH)=υ逆(CH3OH),反應從在反應方向開始。
(1)根據(jù)圖示可知:從3 min到9 min,CO2的濃度從0.5 mol/L變?yōu)?/span>0.25 mol/L,故用CO2濃度變化表示的反應速率v(CO2)==0.042 mol/(L·min);
(2)反應CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)在1 L的恒容密閉容器中進行,正反應是氣體體積減小的反應,
A.反應中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點),由于CO2與CH3OH的濃度還在發(fā)生變化,說明反應未達到平衡,A不符合題意;
B.反應在恒容密閉容器中進行,若混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應達到平衡狀態(tài),B符合題意;
C.單位時間內(nèi)生成1 mol H2,就會消耗 mol CH3OH,同時生成1 mol CH3OH,說明反應正向進行,未達到平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.氣體的質(zhì)量不比,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間的變化而變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應達到平衡狀態(tài),D符合題意;
故合理選項是BD;
(3)根據(jù)圖象可知:在反應開始時CO2濃度是1.00 mol/L,平衡時濃度為0.25 mol/L,所以CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=75%;
(4)反應開始時加入1 mol CO2和3 mol H2,根據(jù)方程式CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)可知:CO2和H2反應消耗的物質(zhì)的量的比是1:3,因此平衡時CO2(g)和H2(g)的物質(zhì)的量的比也是1:3,所以平衡時m(CO2):m(H2)=(1 mol×44 g/mol):(3 mol×2 g/mol)=22:3;
(5)反應從正反應方向開始,隨著反應的進行,正反應速率逐漸減小,逆反應速率逐漸增大,當?shù)降?/span>9 min時反應達到平衡,此時υ正(CH3OH)=υ逆(CH3OH),因此第3 min時υ正(CH3OH)>第9 min時υ逆(CH3OH)。
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【題目】我國古代“藥金”的冶煉方法是:將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)與木炭按一定的比例混合后加熱至800℃,即可煉出閃爍似金子般光澤的“藥金”。下列敘述正確的是( )
A. “藥金”實質(zhì)上是銅鋅合金
B. 冶煉爐中爐甘石直接被木炭還原為鋅
C. 用王水可區(qū)別黃金和“藥金”
D. 用火焰灼燒不能區(qū)別黃金和藥金
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【題目】下列說法正確的是
A.某鹽溶液呈酸性,該鹽不可能是弱酸與弱堿反應生成的鹽
B.向氨水中不斷通入CO2氣體,溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)相應減小
C.CH3Cl(g)+Cl2(g) CH2Cl2(l)+HCl(g);常溫下能自發(fā)進行,則該反應的△H>0
D.硫酸工業(yè)中的反成,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,采用500℃左右的高溫主要是為了加快反應速率。
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【題目】下列實驗操作或現(xiàn)象不能用平衡移動原理解釋的是
A. 鹵化銀沉淀的轉(zhuǎn)化
B. 配制FeCl3溶液
C. 淀粉在不同條件下水解
D. 探究石灰石與稀鹽酸在密閉環(huán)境下的反應
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【題目】反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容積的密閉容器中進行,則下列說法或結(jié)論中,能夠成立的是
A.v(CO)=v(H2O)時,反應達到平衡狀態(tài)
B.保持體積不變,充入少量He氣體使體系壓強增大,反應速率一定增大
C.其他條件不變,僅將容器的體積縮小一半,反應速率加快
D.其他條件不變,適當增加C(s)的質(zhì)量會使反應速率增大
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【題目】氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,工業(yè)上由氧化鋁與焦炭在氮氣流中高溫制得,產(chǎn)品中常含有Al4C3、C和Al2O3等雜質(zhì)。某實驗小組為測定a g工業(yè)氮化鋁樣品中AlN的質(zhì)量及Al4C3的質(zhì)量分數(shù),設計了如下裝置,已知裝置B、C、D中的藥品均足量。
已知:①AlN和Al4C3均能與水反應,分別生成NH3和CH4。②CH4能與CuO發(fā)生反應:CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O。
(1)寫出錐形瓶中發(fā)生反應的化學方程式。AlN與H2O反應:__________;Al4C3與H2O反應:____________。
(2)有下列操作步驟:①緩緩鼓入一定量的N2;②稱量C和D(酒精燈和鐵架臺等除外)的質(zhì)量,按順序組裝儀器,檢查裝置的氣密性,將樣品放入錐形瓶中;③點燃D處酒精燈;④再次稱量C和D的質(zhì)量;⑤從分液漏斗緩緩滴入水,直到不再產(chǎn)生氣體時為止;⑥再次緩緩鼓入一定量的N2。正確的操作順序是_________。
(3)C的作用是吸收氨氣,則C中所盛試劑的最佳選擇是________(填代號)。
A.蒸餾水 B.濃硝酸C.濃鹽酸 D.濃硫酸
(4)A中反應結(jié)束后,還要通入一段時間的N2至D中固體恢復到室溫,其目的是_______(寫兩條)。
(5)實驗結(jié)束后,測得反應后D中固體質(zhì)量減少m g,C中增加n g,則a g樣品中AlN的質(zhì)量為________g,Al4C3的質(zhì)量分數(shù)為________×100%。
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【題目】為探究某無結(jié)晶水的正鹽X(僅含有兩種短周期元素)的組成和性質(zhì),設計并完成下列實驗。(氣體體積已轉(zhuǎn)化為標準狀況下的體積)
已知:B是空氣的主要成分之一;C是一種強堿,且微溶于水 ,載人宇宙飛船內(nèi)常用含 C的過濾網(wǎng)吸收宇航員呼出的CO2,以凈化空氣;D遇濕潤的紅色石蕊試紙變藍。
(1)X的化學式為 __________________ 。
(2)圖中B的組成元素在元素周期表中的位置是______________。
(3)A的電子式為 ____________。
(4)X受熱分解轉(zhuǎn)變成 A 和 B 的化學反應方程式為 ____________。
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【題目】(1)丙烷(C3H8)是一種價格低廉的常用燃料,其主要成分是碳和氫兩種元素,燃燒后只有二氧化碳和氣態(tài)水,不會對環(huán)境造成污染。已知1 g丙烷完全燃燒放出50.45kJ的熱量。丙烷在室溫下燃燒的熱化學方程式為____。
(2)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關反應為:
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+260 kJ·mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
則2CH4(g)+ O2(g)=2CO(g)+4H2(g)ΔH=___;
(3)在密閉容器中充入A(g)和B(g),它們的初始濃度均為2mol·L-1,在一定條件下發(fā)生反應:A(g)+B(g)2C(g) ΔH。該T1溫度下,此反應的平衡常數(shù)為4,
①該反應的平衡常數(shù)的表達式為____。
②A的轉(zhuǎn)化率為_____。
③若升溫至T2時,此反應的平衡常數(shù)為1,判斷該反應ΔH___0(填“>”或“<”)。
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【題目】高分子PMMA是迄今為止合成透明材料中質(zhì)地最優(yōu)異、價格又比較適宜的品種。其中一種合成路線如圖:
(1)A的分子式是__________。
(2)反應II的化學方程式是____________________。
(3)由MMA制取高分子PMMA的化學方程式是____________________。
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