题目内容

Ⅰ.(4分)在一体积为10L密闭的容器中,通入一定量的CO和H2O(g),在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0
(1)CO和H2O浓度变化如图,则0~4 min的平均反应速率ν(CO)=_______ mol/(L·min),此时该反应的平衡常数为                   

(2)当下列哪些物理量不再发生变化时,表明上述反应已达到平衡状态的是     

A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.CO的物质的量浓度
D.密闭容器中放出热量
E.ν(CO)与ν(CO2)的比值
Ⅱ.(6分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

(3)配平Ⅰ中反应方程式      ClO3-+    H++     SO32-==     ClO2↑+   SO42-+           
(4)A的化学式是      ,。生成气体a的电极反应式                      

Ⅰ.(4分)(1)0.03;(1分)1(1分)(2)CD (2分)
Ⅱ.(6分)(3)2 ClO3-+ 2 H++ 1 SO32-== 2 ClO2↑+ 1SO42-+ 1 H2O (2分)
(4)NaOH;(2分))4OH-—4e-=2H2O+O2↑(2分)

解析试题分析:Ⅰ.(1)υ=?c÷?t=(0.20mol/l?0.08mol?L?1)÷4min =0.03mol/(L?min),
用三段式法计算:
CO(g)十H2O(g)  CO2(g)十H2 (g)
起始:0.20mol/L  0.30mol/L    0         0
转化:0.12mol/L  0.12mol/L  0.12mol/L  0.12mol/L
平衡:0.08mol/L  0.18mol/L  0.12mol/L  0.12mol/L

K===1,
(2)A、无论是否达到平衡,气体总物质的量都不变,混合气体的压强不变,不能表明达到平衡;B、无论是否达到平衡,气体总质量不变,体积不变,所以混合气体的密度不变不能表明达到平衡;C、反应物的浓度不变,说明反应已达到平衡;D、密闭容器中放出热量不变,说明反应已达到平衡;E、ν(CO)与ν(CO2)的比值都是正反应速率,不论是否平衡都不变,所以不能表明反应已平衡,故CD正确。
Ⅱ.(3)根据化合价升降法,ClO3?中Cl元素由+5价降低为ClO2中的+4价Cl,SO32?中S元素由+4价升高到SO42?中+6价S,通过化合价升高与降低数值相等可配平化学方程式。
(4)根据流程图可知气体a为氧气、气体b为氢气,同时生成A:NaOH,OH?失电子生成O2,电极方程式为:4OH-—4e-=2H2O+O2↑。
考点:本题考查反应速率和平衡常数的计算、化学平衡状态的判断、化学方程式的配平、电解原理。

练习册系列答案
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铁是最常见的金属之一,铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示:

化学反应
平衡
常数
温度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)  FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)  FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g)+ H2O(g)  CO2(g)+ H2(g)
K3
?
?
完成下列填空:
(1)反应①是           (选填“吸热”,“放热”)反应。根据反应①与②可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3=                 (用K1、K2表示)。
(2)973K时,若反应③在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡,有3mol电子发生转移,则在2min内v(CO2)=                          。若压缩容器的容积为原来的一半,平衡将              移动(选填“向左”,“向右”,“不”),CO2的浓度将                   (选填“增大”,“减小”,“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有                                    
(3)在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈红色,反应的离子方程式是                ;若在其中加入少量KCl固体,溶液的颜色________(选填“变深”,“变浅”,“不变”)。
(4)若先往FeCl3溶液中加入足量NaF溶液,再滴加KSCN溶液,则不呈红色,若再加入足够量FeCl3溶液.又会呈现红色。请对上述实验现象作出解释                 

能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)用CO合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”),判断的理由是______。

(2)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示:

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2。和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)="_______" ;该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______(任写一条)。

(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为;CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1 =2.2,则该条件下CH3OH  的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH) =0.25时。CH3OH与O2发生的主要反应方程式为______ 。在制备H2:时最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。

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