题目内容

（15分）太阳能电池是利用光电效应实现能量变化的一种新型装置，目前多采用单晶硅和多晶硅作为基础材料。高纯度的晶体硅可通过以下反应获得：
反应①（合成炉）：
反应②（还原炉）：
有关物质的沸点如下表所示：

物质
 		BCl3
 		PCl3
 		SiCl4
 		AsCl3
 		AlCl3
 		SiHCl3
 
沸点
 		12．1
 		73．5
 		57．0
 		129．4
 		180（升华）
 		31．2
 
请回答以下问题：
（1）太阳能电池的能量转化方式为         ；由合成炉中得到的SiHCl3往往混有硼、磷、砷、铝等氯化物杂质，分离出SiHCl3的方法是       。
（2）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数（记作KP），则反应①的KP＝             ；
（3）对于反应②，在0．1Mpa下，不同温度和氢气配比（H2/SiHCl3）对SiHCl3剩余量的影响如下表所示：

①该反应的△H2       0（填“>”、“<”、“=”）
②按氢气配比5:1投入还原炉中，反应至4min时测得HCl的浓度为0．12mol·L—1，则SiHCl3在这段时间内的反应速率为               。
③对上表的数据进行分析，在温度、配比对剩余量的影响中，还原炉中的反应温度选择在1100℃，而不选择775℃，其中的一个原因是在相同配比下，温度对SiHCl3 剩余量的影响，请分析另一原因是              。
（4）对于反应②，在1100℃下，不同压强和氢气配比（H2/SiHCl3）对SiHCl3剩余量的影响如图27—1所示：

① 图中P1        P2（填“>”、“<”、“=”）
②在图27—2中画出氢气配比相同情况下，1200℃和1100℃的温度下，系统中SiHCl3剩余量随压强变化的两条变化趋势示意图。

（1）太阳能转化为电能（1分）   分馏（1分）     （2）Kp= PH2·PSiHCl3/P3HCl；（2分）
(3) ①>（2分）    
②0．01mol．L-1．min-1   （2分）
③在1100℃时，氢气配比对SiHCl3剩余量影响明显，而在775℃  时，氢气配比对SiHCl3的剩余量影响不明显（2分）
（4） ① > （2分）      ②作图（3分）

解析试题分析：（1）太阳能电池的能量转化方式为太阳能转化为电能；根据表中数据可知SiHCl3的沸点较低，可采用蒸馏的方式提纯；（2）利用物质的量浓度平衡常数表达式迁移得到压强平衡常数，压强平衡常数为生成物气体分压的系数次幂的乘积与反应物气体分压系数次幂乘积的比值，则反应①的KP＝PH2·PSiHCl3/P3HCl；（3）①分析题给数据知，当SiHCl3和氢气配比相同时，775℃时的SiHCl3剩余量大于1100℃时的SiHCl3剩余量，可知温度升高，平衡向逆反应方向移动，正反应方向吸热，即△H2＞0；②反应至4min时测得HCl的浓度为0.12mol?L-1，则v（HCl）=0.03mol．L-1．min-1，利用化学计量数之比等于反应速率之比，v（SiHCl3）=1/3×0.03mol．L-1．min-1=0.01mol．L-1．min-1；③分析题给数据知，氢气配比相同时，在1100℃时，氢气配比对SiHCl3剩余量影响明显，而在775℃时，氢气配比对SiHCl3的剩余量影响不明显；（4）①比较反应②前后气体体积大小，增大压强，SiHCl3剩余量增大，观察图象可知P1的曲线在上侧，即P1压强下SiHCl3剩余量大，P1＞P2；②反应②，正反应方向气体体积增大，压强增大则SiHCl3剩余量增大；正反应方向吸热，温度升高则SiHCl3剩余量增大，据此画出图象见答案。
考点：考查化学反应速率和化学平衡。

练习册系列答案
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实验室用铜与稀硝酸制取NO时，为加快反应速率可采取的措施是

A．增加铜的用量B．增大压强
C．隔绝空气加热D．增大硝酸的浓度

(6分) 在一定温度下,将4mol SO2与2molO2放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应，10分钟时达到平衡： 2SO2 + O22SO3 测得平衡时混合物总物质的量为5mol，求：
（1）10分钟时O2的反应速率为      mol/(L·min)（2）平衡时SO2的转化率               
(3) 平衡常数K为多少                

（10分）将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入0.5 L密闭容器内，550℃时，在催化剂作用下发生反应：（正反应放热）。测得n（O2）随时间的变化如下表

反应达到5s后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了22. 4L（此体积为标准状况下的体积）；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L（此体积为标准状况下的体积）。
请回答下列问题：
（1）用O2表示从0-ls内该反应的平均反应速率为__________________。
（2）O2的平衡浓度c (O2)=____________________________；
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（5）若将平衡混台气体中SO3的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀_______克（计算结果保留一位小数）。

氢能被视为未来的理想清洁能源，科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫—碘循环”，主要涉及下列反应：
Ⅰ  SO2+2H2O+I2＝ H2SO4+2HI 　　　　　Ⅱ   2HIH2+I2
Ⅲ  2H2SO4＝ 2SO2↑+O2↑+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是      。
a．反应Ⅲ易在常温下进行     b．反应I中SO2还原性比HI强
c．循环过程中需补充H2O      d．循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(HI)=    　 。该温度下，反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K=     。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则      是原来的2倍。

a．平衡常数           b．HI的平衡浓度 
c．达到平衡的时间      d．平衡时H2的体积分数
（3）SO2在一定条件下可被氧化生成SO3，其反应为：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) △H<0。某科研单位利用原电池原理，用SO2和O2来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

①a电极的电极反应式为                      ；
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（9分）硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH.两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L,15 ℃时测得：O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题：

t/s
0
120
180
240
330
30
600
700
800
α/%
0
33.0
41.8
48.8
58.0
69.0
70.4
71.0
71.0
（1）列式计算该反应在120～180s与180～240s区间的平均反应速率_______、__________。比较两者大小可得到的结论是_______________________。
（2）列式计算15 ℃时该反应的平衡常数_________________。
（3）为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施有_________（要求写出两条）。

（8分）（1）某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如下图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为：____________________________

（2） 用Z表示从0—2min内该反应的平均反应速率为    
____________________
（3） 某时刻t（t﹤5min）测得Y、Z两者的物质的量之比为
3:1，则X的转化率为_________
（4） 该条件下，能说明反应已达到平衡状态的是       
a．容器内z物质的量浓度为0.25mol/L
b．正反应和逆反应的速率都为0       
c．容器内X、Y、Z物质的量之比为1∶3∶2
d．容器内X气体的体积分数不变  
e. 单位时间内消耗3a mol X，同时生成2a mol Z

（15分）已知化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。请回答下列问题：
（1）可逆反应FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g）是炼铁工业中一个重要反应，其温度与平衡常数K的关系如下表：

T（K）
938
1100
K
0.68
0.40
 
①写出该反应平衡常数的表达式__________。
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，若升高温度，混合气体的平均相对分子质量_____；充入氦气，混合气体的密度____（选填“增大”、“减小”、“不变”）。
（2）常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列六种溶液的pH如下表：
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
11.3
①上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是           
②根据表中数据判断，浓度均为0.01 mol·L－1的下列五种物质的溶液中，酸性最强的是      ；
将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是    （填编号）。
A．HCN        B．HClO       C．C6H5OH      D．CH3COOH         E．H2CO3
③据上表数据，请你判断下列反应不能成立的是    （填编号）。
A．CH3COOH＋ Na2CO3＝NaHCO3＋CH3COONa  B．CH3COOH＋NaCN＝CH3COONa＋HCN
C．CO2＋H2O＋2NaClO＝Na2CO3＋2HClO       D．CO2＋H2O＋2C6H5ONa＝Na2CO3＋2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为                                            
（3）已知常温下Cu（OH）2的Ksp＝2×10－20。又知常温下某CuSO4溶液里c（Cu2＋）＝0.02 mol·L－1，如果要生成Cu（OH）2沉淀，则应调整溶液pH大于        ；要使0.2 mol·L－1的CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全 （ 使Cu2＋浓度降至原的千分之一）则应向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH为           。

mA(气) + nB(气)pC(气) + qD(气)的 C %与时间 t有如图关系

(1)若E、F表示两种温度，则 E____F（填“＞”、“＜”或“＝”），正反应____ 热。
(2)若E、F表示两种压强，则 m + n_____p + q。

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