题目内容
【题目】向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
容积 | 0.5 L | 0.5 L | 1.0 L |
温度/℃ | T1 | T2 | T2 |
反应物 起始量 | 1.5 mol A 0.5 mol B | 1.5 mol A 0.5 mol B | 6.0 mol A 2.0 mol B |
下列说法正确的是( )
A.平衡后,向甲容器中再充入0.5 mol A,A和B的转化率均增大
B.达到平衡时反应吸收的热量:Q丙> 2Q乙
C.若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动
D.T1℃,起始时甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B,平衡时A的转化率为25%
【答案】C
【解析】
试题分析:A、平衡后,向甲容器中再充入0.5 mol A,平衡向正反应方向进行,A的转化率减小,B的转化率增大,A错误;B、由于不能确定x值,则乙和丙中的平衡是否大小不能确定,则不能比较吸收的热量多少,B错误;C、乙中平衡时C的浓度是1.0mol/L,则根据方程式可知,消耗A的浓度是0.5mol/L,物质的量是0.5mol/L×0.5L=0.25mol,所以A的转化率为=;丙中平衡时C的浓度是2.0mol/L,则根据方程式可知,消耗A的浓度是1.0mol/L,物质的量是1.0mol/L×1L=1.0mol,所以A的转化率为=A。丙中压强为乙中2倍,压强增大平衡不移动,故x=1,因此若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动,C正确;D、
A(g)+B(g)2C(g)
起始浓度(mol/L) 3 1 0
转化浓度(mol/L) 0.75 0.75 1.5
平衡浓度(mol/L) 2.25 0.25 1.5
故T1℃,该反应的平衡常数为K==4
令T1℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,反应到达平衡时A的浓度变化量为x,则
A(g)+B(g)2C(g)
起始浓度(mol/L) 1 3 0
转化浓度(mol/L) x x 2x
平衡浓度(mol/L) 1-x 3-x 2x
所以=4
解得x=0.75
所以故A的转化率=×100%=75%,D不正确,答案选C。
【题目】(Ⅰ)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) | K3 |
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_______(用K1、K2表示)。500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15, 则此时 V正_____ V逆(填“ > ”、“=”或“<”)。
(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)-反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是______________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是_________________。
(3)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下, 将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为________________。
(Ⅱ)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。
(1)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系_________________________ ;
(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解配成250 mL 溶液。量取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25mol·L-1 NaOH 溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。第二份溶液滴加0.10 mol·L-1 酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全。则原试样中H2C2O4·2H2O的的质量分数为_______ 。