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15.在一恒温恒容的密闭容器中,放入一定量的甲醇,发生反应:CH3OH(l)?CO(g)+2H2(g).以下可以作为该反应达到平衡状态的判断依据为(  )
A.容器内气体密度保持不变
B.气体的平均相对分子质量保持不变
C.CO的体积分数保持不变
D.CO与H2的物质的量之比保持1:2不变

分析 当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生变化,根据密度和平均相对分子质量的公式进行分析解答该题.

解答 解:A.在恒容容器中,体积不变,由CH3OH(l)?CO(g)+2H2(g)反应可得反应前后气体质量在变,所以密度保持不变,证明达到了化学平衡状态,故A正确;
B.由于甲醇为液体,气体的组成一直不变,CO与氢气的物质的量之比一直是1:2,则平均相对分子质量一直不变,所以平均相对分子质量保持不变不能证明达到了化学平衡状态,故B错误;
C.由于甲醇为液体,气体的组成一直不变,CO与氢气的物质的量之比一直是1:2,所以CO的体积分数一直不变,所以CO的体积分数保持不变,不能证明达到了化学平衡状态,故C错误;
D.由于甲醇为液体,气体的组成一直不变,CO与氢气的物质的量之比一直是1:2,所以不能证明达到了化学平衡状态,故D错误.
故选:A.

点评 本题考查了化学平衡状态的判断,难度不大,注意:只有反应前后改变的物理量才能作为判断化学平衡的依据,反应前后不改变的物理量不能作为化学平衡的判断依据.

练习册系列答案
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5.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.

烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好.装置D的作用是防止倒吸.装置E中为NaOH溶液.
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择c.
a.蒸馏水  b.饱和Na2SO3溶液   c.饱和NaHSO3溶液  d.饱和NaHCO3溶液
实验中,已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是控制滴加硫酸的速度,溶液变澄清(或浑浊消失).反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有ad.
a.烧杯     b.蒸发皿     c.试管     d.锥形瓶
(3)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1.
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.

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