题目内容

把3molA和2.5molB混合于2L密闭容器中,发生反应:
3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5min后反应达平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L.min).求:
   (1) x=      
   (2) 平衡时C的浓度为多少?(要求写出计算过程)

(1)   X= 1 (2分)  (2)  0.25mol·L-1 (4分,包括过程)

解析试题分析:(1)当此反应大平衡后容器内压强变小,说明反应是向气体分子数减小的方向进行的,故3+1>x+2,X=1 ;
(2)D的平均反应速率为0.1mol/(L.min),故△n(D)=0.1×5×2=1mol,
3A(g)+ B(g)C(g)+ 2D(g),
开始           3mol    2.5mol
平衡时                             0.5mol    1mol
n(C)= 0.5mol
c(C)= 0.5mol/2L=0.25mol·L-1
考点:化学反应速率的计算及简单应用。

练习册系列答案
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[15分]甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:

反应过程
化学方程式
焓变△H
(kJ/mol)
活化能Ea
(kJ/mol)
甲烷氧化
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
-802.6
125.6
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
-322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)
165.0
243.9
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H=        kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率    甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP                         
随着温度的升高,该平衡常数           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于                           
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是  
A.600℃,0.9Mpa    B.700℃,0.9MPa    C.800℃,1.5Mpa    D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始即时)
的变化趋势示意图:

(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是              

草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快。某学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验进行探究。
实验Ⅰ:在2支试管中分别加入5 mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入少量MnSO4固体再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。记录溶液褪色时间,如表1:

试 管
未加MnSO4的试管
加有MnSO4的试管
褪色时间
30 s
2 s
[表1]
实验Ⅱ:另取2支试管分别加入5 mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入10滴稀硫酸,再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。记录溶液褪色时间,如表2:
试 管
未滴加稀硫酸的试管
滴加了稀硫酸的试管
褪色时间
100 s
90 s
[表2]
实验Ⅲ:另取3支试管分别加入5 mL等浓度H2C2O4溶液,然后在试管中先分别加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液,再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,然后置于温度为65℃的水浴中加热。记录溶液褪色时间,如表3:
试 管
滴入10滴稀硫酸的试管
加入1 mL稀硫酸的试管
加入2 mL稀硫酸的试管
褪色时间
70 s
100 s
120 s
[表3]
(1)实验Ⅰ得出的结论是_____。
(2)比较实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论正确的是:_____。[来
①温度对该反应速率有影响
②硫酸对草酸和KMnO4溶液的反应有影响
③加入少量硫酸,可促进草酸和KMnO4溶液反应,而加入大量硫酸,反应速率比较小
④在酸性范围内,pH值越小对反应越有利[
(3)写出草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:____。实验室利用该反应标定未知浓度H2C2O4溶液,滴定终点的现象是:溶液颜色_____,且30 s不改变。滴定完成后仰视读取KMnO4溶液体积会导致测得H2C2O4溶液的浓度____(选填:偏大、偏小、无影响)。
(4)有同学根据查阅的资料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:

上述实验中,实验_____可证明这个历程是可信的。

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