题目内容

将10mol A和5mol B放入10L真空箱内，某温度下发生反应：3A（g）+B（g）?2C（g），在最初0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol?（L?s）-1．则在0.2s时，真空箱中C的物质的量是（　　）
分析：根据反应速率和时间求出消耗的A的物质的量，根据变化的物质的量之比等于化学计量数之比求出生成的C的物质的量，即真空箱中C的物质的量．
解答：解：在最初0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol?（L?s）-1，则消耗A的物质的量为0.06mol?（L?s）-1×10L×0.2s=0.12mol，变化的物质的量之比等于化学计量数之比，所以生成的C的物质的量为
2
3
×0.12mol=0.08 mol，
故选B．
点评：本题考查化学平衡的简单计算，题目难度不大，注意变化的物质的量之比等于化学计量数之比是解题的关键．
练习册系列答案
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（2013?金华模拟）对化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析．下列是关于化学反应的系列研究，请根据相关信息回答问题．
I．关于反应物之间的定量关系的研究：
（1）已知反应：2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+，向100mL，0.1moL?L-1的FeI2溶液中通入0.01mol Cl2，该反应的离子方程式为
2I-+Cl2=I2+2Cl-
2I-+Cl2=I2+2Cl-
．
（2）298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，将物质的量浓度均为2×10-4mol?L-1的氯化镁溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，能否产生氢氧化镁沉淀？
否
否
（填“能”或“否”）．
Ⅱ，关于反应速率、限度的研究：
近段时间，全国范围内的雾霾天气严重影响了人们的身体健康．环境问题越来越受到人们的重视．汽车尾气中含有较多的NO和CO，两种气体均会使人体中毒．以CO为例，其中毒原理是相同温度下CO与血红蛋白的结合能力远远大于氧气与血红蛋白的结合能力，反应如下：CO+HbO2?O2+HbCO（HbO2表示氧合血红蛋白）．

如图表示HbO2浓度随时间的变化：曲线a表示向血样中通入氧气后的变化；曲线b表示在第4s时通入CO和O2混合气体后的变化．
（3）前3s以HbO2表示的平均反应速率为
2×10-5mol/（L?s）
2×10-5mol/（L?s）
；第9s时，HbCO的浓度为
8×10-5
8×10-5
mol?L-1．
（4）37℃时，CO+HbO2?O2+HbCO，该反应的平衡常数K=220，资料显示HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.022倍，就会导致人体智力受损．据此，通过计算可知，当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于
1
10000
1
10000
时，人的智力将会受到伤害．
（5）一氧化碳、氢气既是重要的能源，也可以催化还原NO等消除污染，还可以在一定条件下制取CH3OH．已知
N2（g）+O2（g）=2NO（（g）△H=+180.5kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（1）△H=-571.6kJ?mol-1
H2O（g）=H2O（1）△H=-44kJ?mol-1
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式
2H2（g）+2NO（g）=2H2O（g）+N2（g）△H=-664.1kJ/mol
2H2（g）+2NO（g）=2H2O（g）+N2（g）△H=-664.1kJ/mol
．
（6）在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20molH2，在催化剂存在时反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如右图所示，当达到平衡状态A时，容器的体积为10L．如反应开始时仍充入10mol CO和20mol H2，则在平衡状态B时容器的体积V（B）=
2
2
L．
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol液态水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由一定量的CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响，实验结果如右图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列说法正确的是
②③
②③
（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）=
nA
tA
 mol?L-1?min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的大
③该反应的△H＜0
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时容器中气体密度减小
⑤处于A点时容器中的压强比处于B点时容器中的压强大
（4）在T1温度时，将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为
2-a
2
2-a
2
；
（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
．
一定温度下，将0.4molSO2和0.2molO2放入固定容积为2L的密闭容器中，发生反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol，反应中SO3的物质的量浓度的变化情况如图：
（1）达到平衡时该反应放出的能量为
19.66
19.66
kJ，若将题给条件改为恒温恒压，则达到平衡时放出的能量将
增多
增多
（填“增多”、“减少”或“不变”）．
（2）该条件下，反应的化学平衡常数K=
20
20
．
（3）下列有关说法正确的是
bce
bce
．
a．容器中SO3的百分含量保持不变和混合气体的密度保持不变都可以说明反应达到平衡
b．使用催化剂不能提高SO2的转化率，但可以提高SO3的产量
c．若恒温恒压，向容器中充入Ar，SO2的转化率减小
d．向原平衡体系中再充入一定量的O2，平衡正向移动，则SO3的体积分数一定增大
e．向容器再充入0.4mol SO2和0.2molO2，则达到平衡时c（SO3）＞0.2mol/L
（4）反应达到平衡后，第5分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则SO3的物质的量浓度不可能为
ac
ac
．
a．0.20mol/L    b．0.12mol/L    c．0.10mol/L      d．0.08mol/L
（5）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L），请在图中画出第5分钟末达到此平衡时SO3浓度的变化曲线．
氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料．工业合成氨的反应如下：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ?mol-1．
（1）实验室中常用来制备氨气的化学方程式为
 
．
（2）已知H2（g）的燃烧热为285.8kJ?mol-1，写出NH3（g）在纯氧中燃烧生成无毒、无害物质的热化学方程式
 
．
（3）25℃时，将a mol （NH4）2SO4溶于水，向该溶液中滴加V L稀氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将
 
（填“正向”、“不”或“逆向”）移动，所滴加稀氨水的物质的量浓度为
 
mol?L-1．（25℃时，NH3?H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5）．
（4）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO（NH2）2]．
CO2（g）+2NH3（g）
一定条件
CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0，t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10mol CO2和0.40mol NH3，70min开始达到平衡．反应中CO2（g）的物质的量随时间变化如下表所示：
时间/min 0 30 70 80 100
n（CO2）/mol 0.10 0.060 0.040 0.040 0.040
①20min时v正（CO2）
 
80min时v逆（H2O）（填“＞”、“=”或“＜”）．
②在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050mol CO2和0.20mol NH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将
 
（填“增大”、“不变”或“减小”）．
③根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图象；保持其它条件不变，则（t+10）℃下正确的图象可能是
 
（填图甲中的“A”或“B”）．精英家教网
④图乙所示装置（阴、阳极均为惰性电极）可用于电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制取氢气．该装置中阳极的电极反应式为
 
，若两极共收集到气体22.4L（标况），则消耗的尿素为
 
g（忽略气体的溶解）．
精英家教网Ⅰ工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：CH3COOH（l）+C2H5OH（l）
浓H2SO4
△
CH3COOC2H5（l）+H2O（l）△H=-8.62kJ?mol-1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、78℃和77℃．在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示．（1）该研究小组的实验目的是
 
．
（2）60℃下反应40min与70℃下反应20min相比，前者的平均反应速率
 
后者（填“小于”、“等于”或“大于”）．
（3）如图所示，反应时间为40min、温度超过80℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是
 
（写出两条）．
Ⅱ．煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题．
已知：CO（g）+H2O（g）??H2（g）+CO2（g）平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
试回答下列问题：
（1）在800℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
 
（选填“A、B、C、D、E”）．
n（CO） n（H2O） n（H2） n（CO2）
A 1 5 2 3
B 2 2 1 1
C 3 3 0 0
D 0.5 2 1 1
E 3 1 2 1
（2）已知在一定温度下，C（s）+CO2（g）??2CO（g）平衡常数为K；
C（s）+H2O（g）??CO（g）+H2（g）　平衡常数为K1；
CO（g）+H2O（g）??H2（g）+CO2（g）　平衡常数为K2；
则K、K1、K2之间的关系是
 
．
（3）在V L密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2 842kJ（已知CO燃烧热为283kJ?mol-1，H2燃烧热为286kJ?mol-1），则T℃平衡常数K=
 
．

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