题目内容

某反应中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应为 X + 2Z= Y
B.反应为 X + Y2Z
C.4 s 时,反应达到平衡
D.12 s 时,反应不再进行
B

试题分析:根据图像可知,X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增加,说明X、Y是反应物,Z是生成物。反应进行到10min时,物质到浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态,所以选项C不正确。平衡时反应速率不等于0,选项D不正确。平衡时X和Y分别减少了1.20mol-0.40mol=0.80mol、1.00mol-0.20mol=0.80mol,Z增加了1.60mol。根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知,反应的化学方程式是X + Y2Z,B正确,A不正确,答案选B。
点评:该题是中等难度的试题,试题贴近高考,基础性强,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。答题时注意根据图中物质的变化确定反应物和生成物,并能依据变化量之比是相应的化学计量数之比进行计算。
练习册系列答案
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(1)常温下,将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:
组别
一元酸
NaOH
pH

c(HX)=0.1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=9

c(HY)=c1mol/L
c(NaOH)=0.1mol/L
pH=7
 
①甲组实验的混合溶液中离子浓度由大到小顺序为                            。由水电离出的c(OHˉ)=                   mol/L。
②乙组实验中HY为强酸,则HY溶液的c1        (填“<”、“=”或“>”)0.1。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n(NO)/n(CO)比例变化情况如下图。

①为达到NO转化为N2的最佳转化率,应该选用的温度和n(NO)/n(CO)比例分别为                                 
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与NO2发生反应的化学方程式为                                                    
(3)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)  +  2H2(g)    CH3OH(g)      △H
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
523K
573K
623K
平衡常数(K)
2.041
0.270
0.012
 
①由表中数据判断△H        0(填“<”、“=”或“>”)。
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为          
③请在下列坐标中画出②中求得该温度下CO、H2和CH3OH的浓度随时间变化的曲线,并进行适当的标注。
图一是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,回答下列问题:

图一
(1)图一中气体A的俗称是_______________
(2)合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据:破坏1mol氮气中的化学键需要吸收946 kJ能量;破坏0.5mol氢气中的H-H键需要吸收218kJ的能量;形成氨分子中1 mol N-H键能够释放389kJ能量。图二表示合成氨工业过程中能量的变化,请将图中①、②的能量变化的数值,填在下边的横线上。

图二
           kJ ,②            kJ
(3)煤化工产业的重要产品之一甲醇,是一种新型的汽车动力燃料,发达国家等一般通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的化学方程式为:CO (g) + 2H2(g)CH3OH(g)
①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______;
A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B.  2v(H2) = v(CH3OH)
C. 容器中气体的压强保持不变
D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H2
②在容积固定的恒温密闭容器中充入CO和H2发生上述反应,反应在第4 min时候达到其限度,此时容器中压强与反应前之比为3︰5,容器内物质的各种物质的量浓度如下表:
时间/浓度
c(CO)(mol/L)
C(H2 )(mol/L)
c(CH3OH)(mol/L)
起始
0.200
0.300
0.000
第4 min
a
b
c
则b=__________________
(4)甲醇—空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理如下图所示,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH (g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l),则负极的电极反应式为______________________,正极附近pH值_______________(填写“增大”、“减小”或者“不变”)

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