题目内容
【题目】向2L密闭容器中加入一定量的固体A和气体B,发生反应A(s)+2B(g)D(g)+E(g)△H=QkJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如表:
物质的量(mol) 时间(min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
B | 2.00 | 1.36 | 1.00 | 1.00 | 1.20 | 1.20 |
D | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
E | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
(1)T℃时,该反应的平衡常数K=___________。
(2)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据表中的数据判断改变的条件可能是______(填字母编号)。
a.通入一定量的B
b.加入一定量的固体A
c.适当缩小容器的体积
d.升高反应体系温度
e.同时加入0.2mol B、0.1molD、0.1mol E
(3)对于该反应,用各物质的反应速率与时间的关系曲线表示如下,示意图中的___________(填序号)正确。
(4)容器的体积和温度T1℃不变,向该容器中加入1.60molB、0.20molD、0.20molE和0.4molA,达到平衡后,与表格中20分钟时各物质的浓度完全相同,投入固体A的物质的量n的取值范围是___________。
(5)若该密闭容器绝热,实验测得B的转化率随温度变化如图所示。由图可知,Q_________0(填“大于”或“小于),c点v正__________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】0.25 ae ④ n>0.3 小于 等于
【解析】
(1)根据表格中的数据,在20min反应达到平衡,A(s)+2B(g)D(g)+E(g)
起始(mol) 2.00 0 0
变化(mol) 1.00 0.50 0.50
平衡(mol) 1.00 0.50 0.50
根据平衡常数的定义,K==0.25;
(2)a、通入一定量的B,平衡向正反应方向进行,BDE都增大,故a符合题意;
b、A为固体,浓度视为常数,增加固体A,平衡不移动,故b不符合题意;
c、反应前后气体系数之和相等,缩小容器的体积,气体压强增大,平衡不移动,故c不符合题意;
d、改变温度,平衡发生移动,BDE不会都增大,故d不符合题意;
e、同时加入0.2molB、0.1molD、0.1molE,相当于在原来的基础增大压强,平衡不移动,物质的量都增大,故e符合题意;
答案选ae;
(3)①化学平衡为动态平衡,即B的反应速率不能为0,故①不符合题意;
②B的系数与D和E系数不相等,即达到平衡时B的速率与D、E的反应速率不能相等,故②不符合题意;
③D和E变化速率相同,故③不符合题意;
④DE速率相同,图像表示逆向进行,B的反应速率增大,DE反应速率减小,故④符合题意;
答案选④;
(4)由提供的数据可知,与表格中20min时各物质的浓度完全相同时,生成D、E的量为(0.5-0.2)mol=0.3mol,A的量要够转化,A的量不小于0.3mol,即n>0.3mol;
(5)根据图像,c点达到平衡,随着温度的升高,B的转化率减小,根据勒夏特列原理,正反应方向为放热反应,即Q<0,c点为平衡,即正反应速率等于逆反应速率。
【题目】C1O2是常用的自来水消毒剂。
I.已知实验室可用亚氯酸钠固体与氯气反应制备ClO2:2NaClO2+C12 =2C1O2+2NaCl,装置如下图所示:
(1)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是:__________。
(2)已知常温常压下,ClO2和Cl2是气体,在下列溶剂中溶解性如下表所示:
ClO2 | Cl2 | |
水 | 极易溶于水 | 溶 |
CCl4 | 难溶 | 溶 |
B、C、E装置中的试剂依次是_________(填序号)。
a.NaOH溶液 b.浓硫酸 c.饱和食盐水 d.CCl4 e.饱和石灰水
II.使用C1O2在给自来水消毒的过程中会产生有害的副产物亚氯酸根(ClO2-),可用Fe2+将其去除。已知ClO2-与Fe2+在pH=5~7的条件下能快速反应,最终形成红褐色沉淀,而ClO2-则被还原成Cl-。
(3)Fe2+消除ClO2-的离子方程式为_______。
(4)实际向自来水中加入Fe2+的量要高于理论值,原因是(结合离子方程式解释)___________。