2.從圖表中獲得有用的信息是化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要能力.
(1)已知600℃時(shí),在2L密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
△H=-197kJ•mol-1反應(yīng)過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖1所示.

①反應(yīng)開(kāi)始到20min時(shí),用SO3表示的反應(yīng)平均速率為0.001mol•L-1•min-1
②10min、15min、20min曲線均出現(xiàn)拐點(diǎn),10min時(shí)曲線變化的原因可能是AE(填選項(xiàng)標(biāo)號(hào));
20min時(shí),曲線發(fā)生變化是因?yàn)镃(填選項(xiàng)標(biāo)號(hào)).
A.升高溫度       B.降低壓強(qiáng)     C.加入氧氣      D.加入SO3E.加入催化劑
③下列描述能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是BD.
A.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化
B.SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大,且保持不變
C.化學(xué)反應(yīng)速率v(O2)=“v“(SO3
D.保持溫度和容積不變,混合氣體的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(2)溫度與HCl壓強(qiáng)對(duì)MgCl2•6H2O受熱分解產(chǎn)物的影響如2圖所示,下列說(shuō)法正確的是AD
A.溫度低于100℃,MgCl2•6H2O不會(huì)發(fā)生分解
B.要得到MgO溫度至少需要加熱至600℃
C.要得到無(wú)水MgCl2只要控制溫度,不一定要在HCl氣體中
D.在HCl氣體壓強(qiáng)為0.25×106Pa時(shí),溫度由室溫升高至300℃,發(fā)生的反應(yīng)為MgCl2•6H2O=Mg(OH)Cl
+HCl+5H2O
(3)用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可以提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù),反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng).
①$\frac{1}{4}$CaSO4(s)+CO(g)?$\frac{1}{4}$CaS(s)+CO2(g)△H1=-47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)?CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2=+210.5kJ/mol
③CO(g)?$\frac{1}{2}$C(s)+$\frac{1}{2}$CO2(g)△H3=-86.2kJ/mol
反應(yīng)①-③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見(jiàn)圖3,結(jié)合各反應(yīng)的△H,歸納lgK-T曲線變化規(guī)律:(a)當(dāng)△H>0時(shí),lgK隨溫度升高而增大,當(dāng)△H<0時(shí),lgK隨溫度升高而減。唬╞)當(dāng)溫度同等變化時(shí),△H的數(shù)值越大lgK的變化越大(或△H的數(shù)值越大,lgK隨溫度的變化程度越大).

分析 (1)①由圖可知,反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí),根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算;
②由圖可知,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,10min到15min反應(yīng)混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大,說(shuō)明反應(yīng)速率增大,10min改變瞬間,各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變;由圖可知,反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí),改變體積,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),瞬間只有氧氣的濃度增大;
③當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,據(jù)此分析解答該題;
(2)A.由圖可知溫度低于100℃,MgCl2•6H2O不會(huì)發(fā)生分解;
B.由圖可知P(HCl)g=0.25MPa,溫度從300℃升高到500℃時(shí)MgCl2•6H2O晶體由Mg(OH)Cl轉(zhuǎn)變成MgO;
C.加熱MgCl2•6H2O晶體,P(HCl)g較小,鎂離子水解生成氫氧化鎂,得不到氯化鎂,若要得到無(wú)水氯化鎂,則應(yīng)通入HCl,而增大P(HCl)g,抑制鎂離子的水解;
D.由圖可知在HCl氣體壓強(qiáng)為0.25×106Pa時(shí),溫度由室溫升高至300℃,發(fā)生的反應(yīng)為MgCl2•6H2O═Mg(OH)Cl+HCl+5H2O;
(3)根據(jù)反應(yīng)①-③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線進(jìn)行判斷變化規(guī)律.

解答 解:(1)①由圖可知,反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí),SO3的物質(zhì)的量變化為0.04mol,則反應(yīng)平均速率為:v=$\frac{\frac{0.04mol}{2L}}{20}$=0.001mol•L-1•min-1,
故答案為:0.001mol•L-1•min-1
②由圖可知,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,10min到15min反應(yīng)混合物單位時(shí)間內(nèi)的變化量增大,說(shuō)明反應(yīng)速率增大,10min改變瞬間,各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,所以改變的條件即為增大反應(yīng)速率,可選AE;
由圖可知,反應(yīng)進(jìn)行至20min時(shí),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),瞬間只有氧氣的濃度增大,應(yīng)是增大了氧氣的濃度,所以選C,
故答案為:AE;C;
③A.反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量一直不變,所以總質(zhì)量不再變化不能說(shuō)明達(dá)到了平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大,且保持不變,說(shuō)明達(dá)到了平衡狀態(tài),故B正確;
C.沒(méi)有指明正逆反應(yīng)速率,不能說(shuō)明達(dá)到了平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)物和生成物中氣體的計(jì)量數(shù)之和不等,容器中壓強(qiáng)不變,能證明達(dá)到了平衡狀態(tài),故D正確;
故答案為:BD;
(2)A.由圖可知溫度低于100℃,MgCl2•6H2O不會(huì)發(fā)生分解,故A正確;
B.由圖可知P(HCl)g=0.25MPa,溫度從300℃升高到500℃時(shí)MgCl2•6H2O晶體由Mg(OH)Cl轉(zhuǎn)變成MgO,故B錯(cuò)誤;
C.加熱MgCl2•6H2O晶體,P(HCl)g較小,鎂離子水解生成氫氧化鎂,得不到氯化鎂,若要得到無(wú)水氯化鎂,則應(yīng)通入HCl,而增大P(HCl)g,抑制鎂離子的水解,故C錯(cuò)誤;
D.由圖可知在HCl氣體壓強(qiáng)為0.25×106Pa時(shí),溫度由室溫升高至300℃,發(fā)生的反應(yīng)為MgCl2•6H2O═Mg(OH)Cl+HCl+5H2O,故D正確;
故答案為:AD;
(3)根據(jù)圖象曲線變化可知,反應(yīng)①、③為放熱反應(yīng),隨著溫度的升高,平衡常數(shù)K逐漸減小,則lgK逐漸減小,而反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)K逐漸增大,則lgK逐漸增大,所以Ⅰ表示的為反應(yīng)③、Ⅱ曲線表示的為反應(yīng)②,變化規(guī)律為:當(dāng)△H>0時(shí),lgK隨溫度升高而增大,當(dāng)△H<0時(shí),lgK隨溫度升高而減;根據(jù)反應(yīng)①和曲線Ⅰ(反應(yīng)③反應(yīng))的反應(yīng)熱可知,當(dāng)溫度同等變化時(shí),△H的數(shù)值越大lgK的變化越大,
故答案為:當(dāng)△H>0時(shí),lgK隨溫度升高而增大,當(dāng)△H<0時(shí),lgK隨溫度升高而減。划(dāng)溫度同等變化時(shí),△H的數(shù)值越大lgK的變化越大;(或△H的數(shù)值越大,lgK隨溫度的變化程度越大).

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線、化學(xué)平衡及其影響、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷等知識(shí),試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng),充分考查學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力.

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

8.如圖是部分短周期元素化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系圖,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.離子半徑:X>Y>Z
B.WX3和水反應(yīng)形成的化合物是離子化合物
C.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性:R>W(wǎng)
D.Y和Z兩者最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.下列排列順序正確的是(  )
①熱穩(wěn)定性:H2O>HF>H2S 
②原子半徑:Na>Mg>O 
③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4  
④還原性:I->Br->Cl-
A.①③B.②④C.①④D.②③

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.下列各組物質(zhì)中,只用溴水就能鑒別的一組是( 。
A.甲烷、乙烯、丙烯B.苯、甲苯、二甲苯C.甲醇、乙醇、苯酚D.己烯、苯、苯酚

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.在2A+B═3C+4D反應(yīng)中,下面表示的反應(yīng)速率最快的是( 。
A.VA=3.0mol•L-1•min-1B.VB=0.2mol•L-1•s-1
C.VC=4.8mol•L-1•min-1D.VD=4.0mol•L-1•min-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.生物質(zhì)資源是一種污染小的可再生能源,可由其制得多種化工原料,如甲醛、甲醇和二甲醚等.
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)﹦2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6KJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0KJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
寫(xiě)出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ•mol-1
(2)由生物質(zhì)能獲得的CO和H2,可以合成多種有機(jī)物.當(dāng)CO和H2以物質(zhì)的量之比1:1進(jìn)行催化反應(yīng),其原子利用率達(dá)100%,合成的物質(zhì)可能是cd
a.汽油        b.甲醇            c.甲醛            d.乙酸
(3)工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol.
①下列對(duì)該反應(yīng)的有關(guān)說(shuō)法不正確的是a
a.當(dāng)v(CO)=2v(H2)時(shí),該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)
b.恒溫恒壓下,容器內(nèi)氣體的密度不再改變時(shí),表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
c.在原平衡體系中充入一定量的氦氣,平衡可能發(fā)生移動(dòng)
d.恒溫恒壓下,改變反應(yīng)物的投入量,△H的值不發(fā)生變化
e.溫度一定時(shí),縮小容器的體積,平衡將向右移動(dòng),c(CO)將變大
②若在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
反應(yīng)物投入量1molCO、2molH21mol CH3OH2molCO、4molH2
CH3OH平衡時(shí)濃度(mol/L)c1c2c3
反應(yīng)的能量變化放出Q1kJ吸收Q2kJ放出Q3kJ
平衡常數(shù)K1K2K3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率a1a2a3
下列判斷正確的是ac.
a.c3>2c1=2c2
b.Q1+Q2=90.8   Q3=2Q1
c.K1=K2=K3
d.a(chǎn)2+a3<100%
(4)CO和H2催化合成二甲醚的反應(yīng)為:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),一定溫度下,在1L密閉容器中充入3molH2和3molCO進(jìn)行反應(yīng),若用po表示該體系開(kāi)始時(shí)的總壓強(qiáng),p表示平衡時(shí)的總壓強(qiáng),則平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為$\frac{3(p-{p}_{0})}{2{p}_{0}}$×100%(用po、p的式子表示)
(5)如圖為綠色電源“直接二甲醚燃料電池”工作原理示意圖,a電極的反應(yīng)式為(CH32O-12e-+3H2O=2CO2+12H+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過(guò)程中排出的廢渣,主要化學(xué)成分有SiO2約45%,F(xiàn)e2O3約40%,Al2O3約10%,MgO約5%.某學(xué)生探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下列的方案,用化學(xué)基本知識(shí)進(jìn)行金屬元素的提取實(shí)驗(yàn)(已知:25℃氫氧化鎂Ksp=5.6×10-12;氫氧化鐵Ksp=3.5×10-38;氨水的電離常數(shù)K=1.8×10-5,飽和氨水的pH約為11)

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出固體A的化學(xué)式:SiO2
(2)上述各步,分離得到固體和溶液的實(shí)驗(yàn)操作是過(guò)濾,要將固體C、固體E和固體G都轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的穩(wěn)定的氧化物,需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作為灼燒(加熱).
(3)上述兩步需加入試劑①調(diào)節(jié)pH,試劑①為A(填編號(hào))
A.NaOH溶液         B.氨水C.水          D.硝酸
(4)溶液F中通入過(guò)量CO2的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+2 HCO3-
(5)若不考慮溶液體積的變化,請(qǐng)計(jì)算溶液D調(diào)節(jié)到pH=13后,溶液中c(Mg2+)=5.6×10-10mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.某硫酸鹽在紡織、鞣革等工業(yè)上有廣泛用途.它的組成可表達(dá)為KxCry(SO4z•nH2O(其中Cr為+3價(jià)).為測(cè)定它的組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn):
①準(zhǔn)確稱取9.9800g 樣品,配制成100.00mL 溶液A.
②準(zhǔn)確量取25.00mL 溶液A,加入足量的四苯硼酸鈉{Na[B(C6H54]}溶液至沉淀完全,…,得到白色固體四苯硼酸鉀1.7900g.
該反應(yīng)的離子方程式為:K++[B(C6H54]-=K[B(C6H54]↓.
③準(zhǔn)確量取25.00mL 溶液A,用足量BaCl2溶液處理,最后得硫酸鋇質(zhì)量為2.3300g.
(1)已知室溫下 K[B(C6H54]的Ksp=2.5×10-13,欲使溶液中c(K+)降至1.0×10-6 mol•L-1,此時(shí)溶液中c{[B(C6H54]-}=2.5×10-7mol•L-1
(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟②中“…”代表的實(shí)驗(yàn)操作名稱依次為過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量.
(3)通過(guò)計(jì)算確定樣品的化學(xué)式KCr(SO42•12H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.已知:2Na[Al(OH)4]+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3.向含2mol NaOH、1mol Ba(OH)2、2mol Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2,則通入CO2的量和生成沉淀的量關(guān)系不正確的是( 。
選項(xiàng)ABCD
n(CO2)(mol)6432
n(沉淀)(mol)2321
A.AB.BC.CD.D

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同步練習(xí)冊(cè)答案