(2009?丹東模擬)甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g);△H>0
(1)一定條件下,向體積為2L的恒容器密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,測得混合氣體的壓強是反應(yīng)前的1.2倍,則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為
0.01mol/L?s
0.01mol/L?s

(2)判斷(1)中可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號)
③④
③④

①v(CH3OH)=v(CO2
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(3)如圖中P是可自由平行滑動的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度時,向A容器中充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng).
已知起始時容器A和B的體積均為aL.試回答:
①反應(yīng)達到平衡時容器B的體積為1.5aL,容器B中CH3OH轉(zhuǎn)化率為
75%
75%
A、B兩容器中H2O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為:B(填“>”、“<”、“=”)
A.
②若打開K,一段時間后重新達到平衡,容器B的體積為
1.75a
1.75a
L(連通管中氣體體積忽略不計,且不考慮溫度的影響).
分析:(1)依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算,氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比;
(2)化學(xué)平衡的標志是正逆反應(yīng)速率相同,各組分濃度保持不變分析選項;
(3)①依據(jù)恒溫恒容、恒溫恒壓容器變化,結(jié)合反應(yīng)平衡特征分析判斷,壓強變化和物質(zhì)的量變化成正比;
②打開KAB組成的是恒溫恒壓容器,依據(jù)壓強變化和物質(zhì)的量變化成正比計算得到.
解答:解:(1)依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算,設(shè)反應(yīng)的甲醇物質(zhì)的量為x
                CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)
起始量(mol)     1        3         0       0
變化量(mol)    x         x         x        3x
20s量 (mol)   1-x      3-x         x      3x
20s后,測得混合氣體的壓強是反應(yīng)前的1.2倍,4+2x=1.2×4
x=0.4mol
v(CH3OH)=
0.4mol
2L
20s
=0.01mol/L?s;
故答案為:0.01mol/L?s;
(2)可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是正逆反應(yīng)速率相同,
①v(CH3OH)=v(CO2)是反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比,不能說你反應(yīng)達到平衡,故①不符合;
②反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,反應(yīng)過程中密度不變,混合氣體的密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡,故②不符合;
③反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大,質(zhì)量守恒,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故③符合;
④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化是平衡標志,故④符合;
故答案為:③④;
(3)①B容器的體積變?yōu)樵瓉淼?.5倍,增加的氣體的物質(zhì)的量為3.6 mol×0.5=1.8 mol,依據(jù)化學(xué)方程式可知增加2mol,反應(yīng)甲醇1mol,則反應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量為0.9 mol,CH3OH的轉(zhuǎn)化率=
0.9mol
1.2mol
×100%=75%.A是恒容反應(yīng)容器,B是恒壓反應(yīng)容器.B容器充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g)與B容器充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),是等效平衡.反應(yīng)方程式中生成物氣體增多,反應(yīng)時A容器壓強比B容器大,所以A中平衡時相當(dāng)于B平衡后的加壓,加壓平衡向逆反應(yīng)方向移動,A容器中H2O百分含量增多,填B“<A”;
故答案為:75%;<;
②打開K時,AB組成一個等溫等壓容器,相應(yīng)的起始投入總物質(zhì)的量與平衡的總體積成正比,設(shè)打開K重新達到平衡后總的體積為x,則x:(3+3.6)=1.5a:3.6
求得x=2.75a,所以B的體積為2.75a-a=1.75a,
故答案為:1.75a.
點評:本題考查了化學(xué)平衡三段式計算,平衡標志的分析判斷,恒溫恒容容器,恒溫恒壓容器的分析判斷是解題關(guān)鍵,氣體壓強之比和物質(zhì)的量之比成正比例,題目難度較大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2009?丹東模擬)請根據(jù)工業(yè)制硫酸的有關(guān)知識回答下列問題:
(1)黃鐵礦在沸騰爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
;
(2)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化,且能充分利用熱能,采用了中間有熱交換器的接觸室(見圖).按此密閉體系中氣體的流向,則在R處流出的氣體中除N2外的主要組成為
C
C
(填序號);
A.SO2
B.SO2、SO3
C.SO2、O2
D.SO2、O2、SO3
(3)接觸法制硫酸過程中,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)
催化劑
.
2SO3(g)△H<0.則下列有關(guān)圖象正確的是
AB
AB
(注:T2>T1、P2>P1,填序號);

(4)下圖是工業(yè)制硫酸尾氣的綜合利用,氣體M回收后可進入接觸室循環(huán)生產(chǎn),請根據(jù)圖示判斷X是(填名稱)
氨水
氨水
,寫出Y與硫酸反應(yīng)生成M的化學(xué)方程式
(NH42SO3+H2SO4═(NH42SO4+H2O+SO2
(NH42SO3+H2SO4═(NH42SO4+H2O+SO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2009?丹東模擬)蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3和SiO2組成.某實驗小組設(shè)計如下流程欲分別制得單質(zhì)Al、Fe、Mg和Si.

有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表:
金屬陽離子 氫氧化物開始沉淀時的pH 氫氧化物完全沉淀的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Mg2+ 9.4 11.6
請回答下列問題:
(1)濾液A中含有的陽離子有
Fe3+、Al3+、Mg2+、H+
Fe3+、Al3+、Mg2+、H+

(2)操作②中涉及的化學(xué)方程式為
2C+SiO2
 高溫 
.
 
Si+2CO↑
2C+SiO2
 高溫 
.
 
Si+2CO↑

操作④中生成沉淀G的離子方程式為
AlO-2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO-3
AlO-2+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO-3

(3)操作⑤中調(diào)節(jié)pH到5~6時,可以用到的試劑(填序號)
cd
cd

a.NaOH溶液     b.氨水     c.MgO    d.Mg(OH)2
(4)從濾液H制取金屬Mg的流程如下:

流程中由MgCl2冶煉Mg的方法是
電解
電解
.在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2?6H2O制取無水氯化鎂的原因是
防止Mg2+水解,并帶走水分
防止Mg2+水解,并帶走水分

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