题目内容

19.在一个a L的密闭容器中,放入2molX气体和1molY气体,在一定条件下发生反应:3X(g)+Y(g)=nW(g)+Z(g),达平衡后,X的浓度减少到原来的$\frac{1}{2}$,混合气体的平均相对分子质量减小了$\frac{1}{10}$,则反应中的n值为(  )
A.1B.2C.3D.4

分析 混合气体总质量不变,平衡后混合气体的平均相对分子质量减小,说明正反应为气体物质的量增大的反应.

解答 解:混合气体总质量不变,平衡后混合气体的平均相对分子质量减小,说明正反应为气体物质的量增大的反应,则3+1<n+1,则n>3,选项中n=4符合,故选D.

点评 本题考查化学平衡计算,难度不大,注意分析气体物质的量变化情况,对应选择题避免按部就班计算的繁琐.

练习册系列答案
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7.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水.工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得.某学生拟用如图所示装置模拟工业制取并收集ClO2

(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:2KClO3+H2C2O4$\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$ K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O.
(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有温度计、烧杯;
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液.已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2.根据上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:
①蒸发浓缩结晶;②趁热过滤;③洗涤;④干燥.
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10mL,稀释成100mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;此时发生的离子方程式为:2ClO2+8H++10I-=2Cl-+5I2+4H2O;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL.则原ClO2溶液的浓度为$\frac{135c{V}_{2}}{{V}_{1}}$g/L(用含字母的代数式表示).(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
4.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化:

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是C(填字母).
A.△H>0,△S>0  B.△H>0,△S<0  C.△H<0,△S<0  D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=0.075mol/(L•min);H2的转化率w(H2)=56.25%.
②该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)×c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$.
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是BD (填字母).
A.升高温度
B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入l molCO2和4molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.6 kJ•mol-1
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水;其负极的电极反应式是:CH3OH+8OH?-6e-=CO32-+6H2O.
11.氮化铝(AlN)陶瓷是一种类金刚石氮化物的新型无机非金属材料,最高可稳定到2200℃,导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料.抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料.工业用氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质.现要通过实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解).
(1)实验原理
①已知Al4C3与硫酸反应可生成CH4,则该反应的离子方程式是Al4C3+12H+=4Al3++3CH4↑.
②AlN溶于强酸生成铵盐,溶于氢氧化钠溶液生成氨气,
请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式.
(2)实验装置(如图所示)

(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性.称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL.
②称取xg AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞K2、K3,打开活塞K1,通过分液漏斗加入过量H2SO4(填化学式),与锥形瓶内物质充分反应.
③待反应进行完全后,关闭活塞K1,打开活塞K3,通过分液漏斗加入过量NaOH(填化学式),
与锥形瓶内物质充分反应.
④打开K2,通过打气装置通入空气一段时间.
⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg.
(4)数据处理与问答
①在上述装置中,设置活塞K2的目的是打开K2,通入空气一段时间,排尽装置的氨气,被装置D完全吸收.
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积偏小填“偏大”,“偏小”或“无影响”).
③Al4C3的质量分数为$\frac{0.048(a-b)}{{V}_{m}•X}$×100%,AlN的质量分数为$\frac{41(Z-Y)}{17X}$×100%.

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